WO2014119795A1 - 現像装置 - Google Patents

現像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014119795A1
WO2014119795A1 PCT/JP2014/052544 JP2014052544W WO2014119795A1 WO 2014119795 A1 WO2014119795 A1 WO 2014119795A1 JP 2014052544 W JP2014052544 W JP 2014052544W WO 2014119795 A1 WO2014119795 A1 WO 2014119795A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
brush
developing device
brush roller
developer
core material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2014/052544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高橋　啓介
朱々江 多久
和利 樹神
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Publication of WO2014119795A1 publication Critical patent/WO2014119795A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0805—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a brush
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties

Definitions

  • the present invention relates to a developing device used in an image forming apparatus employing an electrophotographic system.
  • an electrophotographic image forming apparatus which includes a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed and a developing roller that carries toner and supplies the photosensitive member to the developing member to develop the electrostatic latent image.
  • a brush roller has been proposed as a developing roller.
  • Such a brush roller is manufactured by implanting short fibers on the surface of the roller by electrostatic flocking (see, for example, Patent Document 1).
  • the surface of the short fiber used for electrostatic flocking is subjected to electrodeposition treatment with an electrodeposition treatment agent in order to ensure flying property.
  • an electrodeposition treatment agent in the brush roller described in Patent Document 1, hydrophilic colloidal silica is used as an electrodeposition treatment agent.
  • the brush roller produced as in Patent Document 1 may cause toner charging failure in a high-temperature and high-humidity environment.
  • the toner If the toner is insufficiently charged, when the toner is supplied to the photoreceptor, the toner is scattered in a portion other than the electrostatic latent image, and a printing defect called fog occurs.
  • an object of the present invention is to provide a developing device capable of stably forming an image even in a high temperature and high humidity environment.
  • a developing device of the present invention includes a core material and a brush portion formed by flocking a fiber member on the peripheral surface of the core material, and the brush portion is a developer.
  • a brush roller configured to carry the.
  • the fiber member is formed by coating a non-conductive fiber with a copper compound, and the moisture content of the brush part measured by the following test method is 5% or less.
  • Moisture content test method After drying for 2 hours at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 10%, the mass A after drying of the brush roller is measured. Subsequently, the brush roller after drying is allowed to stand for 12 hours at a temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 82%, and then the mass B after the high temperature and high humidity of the brush roller is measured. And the moisture content D is computed from following formula (1).
  • Moisture content D 100 ⁇ (mass B after high temperature and high humidity ⁇ mass A after drying) / total mass C of the fiber member
  • the brush portion is made of a fiber member formed by coating a non-conductive fiber with a copper compound, and its moisture content is adjusted to 5% or less.
  • an image can be stably formed even in a high temperature and high humidity environment.
  • the developer may be a chemical toner prepared by polymerizing a polymerizable monomer.
  • the developer may have a positive charging property.
  • the developing device of the present invention reduces the amount of developer carried on the brush portion by scraping off a part of the developer carried on the brush portion and a casing that supports the brush roller so as to be rotatable.
  • a developer carrying amount regulating member configured to regulate may be further provided.
  • the developer carrying amount regulating member includes a first portion fixed to the casing, a main body portion having a second portion extending from the first portion toward the brush roller side, and from the second portion to the core material side.
  • a restricting portion configured to protrude into the brush portion by projecting toward the brush portion may be provided.
  • a part of the developer carried on the brush portion can be surely scraped off by the restricting portion that has entered the brush portion.
  • the amount of developer carried on the brush portion can be made uniform, and an image can be formed more stably.
  • the developing device of the present invention is configured such that the rotation direction of the brush roller in the portion where the restricting portion enters and the direction from the first portion of the main body portion toward the second portion are opposite to each other. It may be.
  • the restricting portion of the developer carrying amount restricting member can surely enter the brush portion.
  • the amount of the developer carried on the brush part can be surely made uniform.
  • the main body portion and the restriction portion may be integrally formed from a single plate-like member.
  • the restricting portion may be formed to bend from the second portion toward the core material.
  • the restriction portion can be formed on the developer carrying amount restriction member with a simple structure.
  • the developer carrying amount regulating member may be formed with an R-bend from the second portion to the regulating portion.
  • a force in the direction of entering the brush portion can be applied to the portion where the R-bending is formed by the movement of the brush portion accompanying the rotation of the brush roller.
  • the restricting portion of the developer carrying amount restricting member can be more reliably intruded into the brush portion.
  • the amount of developer carried on the brush portion can be made more uniform.
  • an image can be stably formed even in a high temperature and high humidity environment.
  • FIG. 1 is a central sectional view of an embodiment of the developing device of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the brush roller shown in FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing the moisture content of the brush portion.
  • FIG. 4 is a graph showing the results of the print test.
  • the developing device 2 of the present invention is equipped in an image forming apparatus that employs an electrophotographic system. As shown in FIG. 1, the developing device 2 is disposed on the front lower side of the photoreceptor 3 in the image forming apparatus.
  • the developing device 2 includes a housing 6 as an example of a casing.
  • the arrow direction shown in FIG. 1 is used as a reference. In FIG. 1, the front side of the page is the left side, and the back side of the page is the right side.
  • the housing 6 is formed in a substantially box shape whose rear side is opened.
  • the toner storage chamber 4 and the developing chamber 5 are arranged side by side.
  • the toner storage chamber 4 and the developing chamber 5 are in communication with each other.
  • toner as an example of a developer is stored, and an agitator 7 is provided at the approximate center in the front-rear vertical direction.
  • the developing chamber 5 is provided with a paddle 8, a brush roller 1, and a blade 9 as an example of a developer carrying amount regulating member.
  • the paddle 8 is disposed on the front side of the developing chamber 5.
  • the brush roller 1 is disposed on the rear upper side of the paddle 8 and is rotatably supported on the rear end of the housing 6 so that the upper part is exposed from the developing chamber 5 thereafter.
  • the brush roller 1 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction, and a core material 10 that is rotatably supported in the developing chamber 5, and conductive short fibers 11 as an example of a fiber member on a peripheral surface of the core material 10.
  • the brush part 12 by which hair was transplanted is provided.
  • the brush roller 1 faces the photoconductor 3 from the front lower side so that the conductive short fibers 11 are in contact with the photoconductor 3.
  • the blade 9 is disposed on the front upper side of the brush roller 1.
  • the blade 9 is made of a metal such as stainless steel and is formed in a substantially flat plate shape that extends vertically and horizontally, and its upper end is fixed to the rear upper end of the developing chamber 5.
  • the lower end portion of the blade 9 is bent to the rear side in all the left and right directions, and is in contact with the brush roller 1 from the front side.
  • the toner in the toner storage chamber 4 is agitated and conveyed to the developing chamber 5 by the rotation of the agitator 7.
  • the toner conveyed from the toner storage chamber 4 is supplied to the brush roller 1 as the paddle 8 rotates.
  • the toner supplied to the paddle 8 is once carried on the conductive short fibers 11 of the brush roller 1, and a part thereof is scraped off by the blade 9 as the brush roller 1 rotates counterclockwise as viewed from the left side. Thereby, the amount of toner carried on the conductive short fibers 11 is regulated.
  • the toner regulated by the blade 9 is supplied to the photoconductor 3, whereby the electrostatic latent image formed on the photoconductor 3 is developed.
  • the toner is a positively charged non-magnetic one-component polymerized toner.
  • the positively charged non-magnetic one-component polymerized toner is an example of a chemical toner.
  • Such a polymerized toner can be obtained, for example, by a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-186002.
  • such a polymerized toner has a charge control obtained by copolymerization of a polymerizable monomer having a cationic group and a polymerizable monomer copolymerizable with the polymerizable monomer. It is obtained by fusing a resin and toner base particles containing a colorant in a liquid phase.
  • the brush roller 1 is obtained by planting conductive short fibers 11 in the core material 10.
  • the nonconductive short fibers 11 on the core material 10 are coated with a copper compound to produce the conductive short fibers 11.
  • Non-conductive short fibers can be obtained by cutting fibers made of non-conductive synthetic resin or the like.
  • non-conductive synthetic resin examples include polydodecanamide (trade name: nylon 12), polyethylene terephthalate, and polypropylene.
  • the official moisture content of the fiber is measured by the method disclosed in JIS L0105: 2006, and is, for example, 1.5% or less, preferably 0.5% or less.
  • the fiber diameter is 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less.
  • the linear density of the fiber is, for example, 1d or more, preferably 2d or more, for example, 10d or less, preferably 6d or less.
  • the electrical resistance value of the fiber is, for example, 10 2 ⁇ / cm or more, preferably 10 4 ⁇ / cm or more, for example, 10 12 ⁇ / cm or less. It is.
  • the electrical resistance value of the fiber is less than the above lower limit value, the potential of the photosensitive member 3 may be lowered, resulting in poor printing. If the electrical resistance value of the fiber is equal to or greater than the above upper limit value, even if a voltage is applied to the brush roller 1, the potential on the surface of the conductive short fiber 11 does not increase, and the toner cannot be sufficiently developed.
  • the fibers are bundled and cut into a predetermined fiber length with a cutter or the like. Thereby, a short fiber is obtained.
  • the fiber length of the obtained short fiber is, for example, 0.3 mm or more, preferably 0.5 mm or more. Yes, for example, 4.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less.
  • the diameter of the short fiber is not more than the above upper limit value and not less than the above lower limit value, it is possible to impart a suitable elasticity to the brush roller 1 and print a thin line with high quality.
  • the fiber length and linear density of the short fiber are not more than the above upper limit value and not less than the above lower limit value, it is suitable as the brush hair of the brush roller.
  • Examples of the copper compound include copper sulfides such as first copper sulfide (Cu 2 S), second copper sulfide (CuS), and digenite (Cu 9 S 5 ), and copper iodide.
  • copper sulfides such as first copper sulfide (Cu 2 S), second copper sulfide (CuS), and digenite (Cu 9 S 5 ), and copper iodide.
  • the non-conductive short fibers are coated with a copper compound by, for example, a method disclosed in JP-A-10-266067.
  • the electrical resistance value of the obtained conductive short fiber 11 is, for example, 10 2 ⁇ / cm or more, preferably 10 4 ⁇ / cm or more, for example, 10 12 ⁇ / cm or less, preferably 10 10 ⁇ . / Cm or less.
  • the film thickness of the copper compound in the obtained conductive short fiber 11 is, for example, 0.1 ⁇ m or more, preferably 0.3 ⁇ m or more, for example, 2 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or less.
  • a commercially available conductive fiber can also be applied.
  • a commercially available conductive fiber a brand name Thunderon series (made by Nippon-Ashige dyeing Co., Ltd.) etc. are mentioned, for example.
  • the conductive short fibers 11 are electrically attached to the core material 10 to which an adhesive is applied.
  • the core material 10 is formed in a substantially columnar shape or a substantially cylindrical shape from a conductive material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the diameter of the core material 10 is, for example, 3 mm or more, preferably 5 mm or more, for example, 30 mm or less, preferably 25 mm or less.
  • the axial length of the core material 10 is, for example, 220 mm or more, preferably 225 mm or more, for example, 225 mm or less, for example, 250 mm or less, preferably 240 mm or less in 216 mm width printing.
  • Examples of the adhesive applied to the peripheral surface of the core material 10 include an acrylic adhesive, a polyvinyl acetate adhesive, a urethane adhesive, and an epoxy adhesive.
  • a conductive component such as a silver paste may be kneaded to impart conductivity.
  • a known method such as dipping or spraying can be used.
  • the thickness of the applied adhesive is, for example, 50 ⁇ m or more, preferably 80 ⁇ m or more, for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less.
  • the conductive short fibers 11 are placed on a metal plate, and then a DC high voltage of, for example, 5 kV or more, preferably 15 kV or more, usually 100 kV or less is applied to the core material 10 and the metal plate. .
  • the core material 10 is rotated at a predetermined rotation speed, and the conductive short fibers 11 are uniformly attached to the peripheral surface of the core material 10. Thereby, the brush roller 1 is obtained.
  • the moisture content of the brush part of the brush roller 1 is measured by the method described in Examples described later, and is 5% or less, preferably 3% or less.
  • the blade 9 is formed in a substantially flat plate shape extending in the vertical direction from stainless steel or the like.
  • the blade 9 is integrally provided with a blade main body 21 as an example of a main body and a restriction portion 22.
  • the blade main body 21 is fixed to the upper wall of the housing 6 at the upper end portion, that is, the base end portion 24 as an example of the first portion, and the lower end portion thereof, that is, the free end as an example of the second portion.
  • the portion 25 extends downward so as to face the upper end portion of the brush roller 1 from the rear side. Note that, as described above, in the image forming operation, the brush roller 1 rotates counterclockwise as viewed from the left side, that is, the portion of the brush portion 12 where the restricting portion 22 has entered moves from the lower side to the upper side. To be rotated. That is, the blade 9 extends from the base end portion 24 toward the free end portion 25 in the direction opposite to the moving direction of the portion of the brush portion 12 into which the restricting portion 22 has entered.
  • the regulating part 22 extends from the free end part 25 of the blade body part 21 toward the core member 10 while being curved.
  • the curvature radius R of the outer peripheral surface of the restricting portion 22 is set to 1 mm, for example, so as to correspond to the fiber length of the conductive short fibers 11. That is, the blade 9 is formed with an R-bend having a radius of curvature R from the free end 25 of the blade body 21 to the restricting portion 22.
  • the tip of the restricting portion 22 enters the brush portion 12 of the brush roller 1.
  • the brush portion 12 is composed of conductive short fibers 11 formed by coating non-conductive fibers with a copper compound, Its moisture content is adjusted to 5% or less
  • an image can be stably formed even in a high temperature and high humidity environment.
  • the developing device 2 since the non-magnetic one-component polymer toner having excellent fluidity is used, the amount of toner carried on the brush roller 1 can be easily adjusted.
  • the developing device 2 positively charged toner is used. For this reason, the toner tends to be positively charged more stably with respect to the copper compound of the conductive short fibers 11. As a result, it is possible to form an image more stably.
  • the amount of toner carried on the brush portion 12 can be made uniform, further reducing the amount of toner. Thus, it is possible to form an image.
  • the restricting portion 22 of the blade 9 can surely enter the brush portion 12.
  • the restricting portion 22 can be formed on the blade 9 with a simple configuration.
  • the movement of the brush portion 12 accompanying the rotation of the brush roller 1 causes a force in the direction of entering the brush portion 12 to act on the portion where the R-bending is formed. be able to.
  • the restricting portion 22 of the blade 9 can be more reliably intruded into the brush portion 12 with a simple configuration.
  • the amount of toner carried on the brush portion 12 can be made more uniform.
  • the developing device of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the developing device of the present invention is not limited to these examples.
  • parts and% indicating the mixing ratio are based on mass.
  • numerical values, such as a mixture ratio in an Example can be substituted for the upper limit value or the lower limit value of the corresponding portion described in the above embodiment.
  • Table 1 shows the linear density and fiber length of each conductive short fiber.
  • the core material and the conductive short fiber are put into the flocking chamber, the core material is rotatably supported on the grounding electrode of the high voltage generator, and the core material is disposed to face the peripheral surface of the core material with an interval of 35 mm and high.
  • Conductive short fibers were installed on the surface of the aluminum plate connected to the high voltage pole of the voltage generator (the original description determined that the member placed opposite the peripheral surface of the core material is an aluminum plate) I have corrected the text.
  • the total mass C of the conductive short fibers is calculated from the following formula (1) from the flocking density E of the brush roller shown in Table 1, the linear density F of the conductive short fibers, and the fiber length G of the conductive short fibers. did.
  • Moisture content D 100 ⁇ (mass B after high temperature and high humidity ⁇ mass A after drying) / total mass C of conductive short fibers
  • Printing test Print quality evaluation with a printing area ratio of 1% in each of the high temperature and high humidity environment A (HH, temperature 32 ° C., relative humidity 80%) and the normal temperature environment B (JJ, temperature 20 ° C., relative humidity 30%). The pattern was printed.
  • the toner adhering to the white background on the photosensitive drum is copied with an adhesive tape (product name “Scotch Mending Tape 810-3-18”, distributor: Sumitomo 3M Co., Ltd.) and then affixed to plain paper (Xerox product number 4200). Then, the reflection density was measured using a reflection densitometer (Spectrolino manufactured by Gretag Macbeth).
  • the reflection density of the adhesive tape on which the toner was not copied was measured in the same manner, and the difference in reflection density from that obtained by copying the toner was calculated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

　高温高湿環境下においても、安定して画像形成することができる現像装置を提供する。　芯材１０、および、芯材１０の周面に導電性短繊維１１が植毛されることにより形成されるブラシ部１２を備え、ブラシ部１２がトナーを担持するように構成されるブラシローラ１を備える現像装置２において、導電性短繊維１１を、非導電性の繊維に銅化合物をコーティングすることにより形成し、ブラシ部１２の水分率を、５％以下とする。

Description

現像装置
　本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
　電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体と、トナーを担持し、感光体に供給して静電潜像を現像する現像ローラを備えるものが知られており、現像ローラとして、ブラシローラが提案されている。
　そのようなブラシローラは、静電気植毛によってローラの表面に短繊維を植毛することにより製造される（例えば、特許文献１参照）。
　しかるに、静電気植毛に用いられる短繊維は、飛昇性を確保するために、電着処理剤で表面が電着処理される。特許文献１に記載のブラシローラでは、電着処理剤として、親水性のコロイダルシリカが用いられている。
特開２００９－２４４４７１号公報
　しかし、特許文献１のように作製されたブラシローラでは、高温高湿環境下において、トナーの帯電不良を生じる場合がある。
　トナーの帯電が不十分であると、トナーが感光体に供給されたときに、静電潜像以外の部分に飛散し、かぶりと呼ばれる印刷不良が発生する。
　そこで、本発明の目的は、高温高湿環境下においても、安定して画像形成することができる現像装置を提供することにある。
（１）上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、芯材、および、芯材の周面に繊維部材が植毛されることにより形成されるブラシ部を備え、ブラシ部が現像剤を担持するように構成されるブラシローラを備える。
　繊維部材は、非導電性の繊維が銅化合物にコーティングされることにより形成され、下記試験方法により測定される、ブラシ部の水分率が、５％以下である。
　水分率の試験方法：
　温度４０℃、相対湿度１０％において２時間乾燥させた後、ブラシローラの乾燥後質量Ａを測定する。続いて、乾燥後のブラシローラを、温度３２℃、相対湿度８２％において１２時間放置した後、ブラシローラの高温高湿後質量Ｂを測定する。そして、下記式（１）から水分率Ｄを算出する。
　式（１）
　　　水分率Ｄ＝１００×（高温高湿後質量Ｂ―乾燥後質量Ａ）／繊維部材の総質量Ｃ
　このような構成によれば、ブラシ部は、非導電性の繊維が銅化合物にコーティングされることにより形成される繊維部材からなり、その水分率が、５％以下に調整されている。
　そのため、高温高湿環境下においても、安定して画像形成することができる。
（２）現像剤は、重合性単量体を重合させることにより調製されるケミカルトナーであってもよい。
　このような構成によれば、優れた流動性を有するケミカルトナーを現像剤として使用しているので、ブラシローラに対する現像剤の担持量を容易に調節することができる。
　そのため、より安定して画像形成することができる。
（３）現像剤は、正帯電性を有していてもよい。
　このような構成によれば、現像剤が正帯電性である場合に、より安定して画像形成することができる。
（４）本発明の現像装置は、ブラシローラを回転可能となるように支持するケーシングと、ブラシ部に担持される現像剤の一部を掻き落とすことにより、ブラシ部における現像剤の担持量を規制するように構成される現像剤担持量規制部材とを、さらに備えてもよい。この場合、現像剤担持量規制部材は、ケーシングに固定される第１部分、および、第１部分からブラシローラ側に向かって延びる第２部分を有する本体部と、第２部分から芯材側に向かって突出することにより、ブラシ部内に侵入するように構成される規制部とを備えてもよい。
　このような構成によれば、ブラシ部内に侵入した規制部により、ブラシ部に担持された現像剤の一部を確実に掻き落とすことができる。
　その結果、ブラシ部に担持される現像剤の量を均一化することができ、より一層安定して画像形成することができる。
（５）本発明の現像装置は、規制部が侵入している部分におけるブラシローラの回転方向と、本体部の第１部分から第２部分に向かう方向とが、反対方向となるように構成されていてもよい。
　このような構成によれば、現像剤担持量規制部材の規制部を確実にブラシ部に侵入させることができる。
　その結果、ブラシ部に担持された現像剤の量を、確実に均一化することができる。
（６）本体部と規制部とは、１枚の板状部材から一体的に形成されてもよい。この場合、規制部は、第２部分から芯材に向かって屈曲するように形成されていてもよい。
　このような構成によれば、簡易な構成で、現像剤担持量規制部材に規制部を形成することができる。
（７）現像剤担持量規制部材には、第２部分から規制部にかけて、Ｒ曲げが形成されていてもよい。
　このような構成によれば、ブラシローラの回転に伴うブラシ部の移動により、Ｒ曲げが形成されている部分に、ブラシ部内に侵入する方向の力を作用させることができる。
　そのため、簡易な構成で、現像剤担持量規制部材の規制部を、より確実にブラシ部に侵入させることができる。
　その結果、ブラシ部に担持された現像剤の量を、より確実に均一化することができる。
　本発明の現像装置によれば、高温高湿環境下においても、安定して画像形成することができる。
図１は、本発明の現像装置の一実施形態の中央断面図である。 図２は、図１に示すブラシローラの拡大図である。 図３は、ブラシ部の水分率を示すグラフである。 図４は、印刷試験の結果を示すグラフである。
１．現像装置
　本発明の現像装置２は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装備される。現像装置２は、図１に示すように、画像形成装置内において、感光体３の前下側に配置されている。現像装置２は、ケーシングの一例としての筐体６を備えている。なお、現像装置２に関し、方向について言及する場合には、図１に示した矢印方向を基準とする。また、図１において、紙面手前側を左側とし、紙面奥側を右側とする。
　筐体６は、後側が開放される略ボックス形状に形成されている。筐体６には、トナー収容室４と現像室５とが前後並んで配置されている。トナー収容室４と現像室５とは、互いに連通している。
　トナー収容室４には、現像剤の一例としてのトナーが収容され、その前後上下方向略中央には、アジテータ７が設けられている。
　現像室５には、パドル８と、ブラシローラ１と、現像剤担持量規制部材の一例としてのブレード９とが設けられている。
　パドル８は、現像室５の前側に配置されている。
　ブラシローラ１は、パドル８の後上側に配置され、その後上側部分が現像室５から露出するように、筐体６の後端部に回転可能に支持されている。ブラシローラ１は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、現像室５に回転可能に支持される芯材１０と、芯材１０の周面に繊維部材の一例としての導電性短繊維１１が植毛されたブラシ部１２とを備えている。ブラシローラ１は、導電性短繊維１１が感光体３に接触されるように、感光体３に前下側から対向している。
　ブレード９は、ブラシローラ１の前上側に配置されている。ブレード９は、ステンレスなどの金属からなり、上下左右に延びる略平板形状に形成されており、その上端部は現像室５の後上端部に固定されている。
　ブレード９の下端部は、左右方向すべてにわたって後側に折り曲げられており、ブラシローラ１に前側から接触されている。
　そして、画像形成装置に印刷ジョブが入力されると、トナー収容室４のトナーは、アジテータ７が回転することにより、攪拌され、現像室５に搬送される。
　トナー収容室４から搬送されたトナーは、パドル８が回転することにより、ブラシローラ１に供給される。
　パドル８に供給されたトナーは、ブラシローラ１の導電性短繊維１１に一旦担持され、ブラシローラ１の左側面視反時計回りの回転に伴って、ブレード９によって一部が掻き落とされる。これにより、導電性短繊維１１におけるトナーの担持量が規制される。
　ブラシローラ１がさらに回転すると、ブレード９によって規制されたトナーは、感光体３に供給され、これにより、感光体３に形成されている静電潜像が現像される。
２．トナーの詳細
　トナーは、正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーである。正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーは、ケミカルトナーの一例である。
　このような重合トナーは、例えば、特開２００８－１８６００２号公報などに開示される方法により得られる。
　より具体的には、このような重合トナーは、カチオン性基を有する重合性単量体と、その重合性単量体と共重合可能な重合性単量体との共重合により得られる帯電制御樹脂と、着色剤を含有するトナー母粒子とを液相中で融合させることにより得られる。
３．ブラシローラの詳細
　ブラシローラ１は、芯材１０に導電性短繊維１１を植毛することにより得られる。
　芯材１０に導電性短繊維１１を植毛するには、まず、非導電性の短繊維を銅化合物でコーティングして、導電性短繊維１１を作製する。
　非導電性の短繊維は、非導電性の合成樹脂などからなる繊維を切断することにより得られる。
　非導電性の合成樹脂としては、例えば、ポリドデカンアミド（商品名：ナイロン１２）、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどが挙げられる。
　繊維の公定水分率は、ＪＩＳ　Ｌ０１０５：２００６に開示される方法により測定され、例えば、１．５％以下、好ましくは、０．５％以下である。
　また、繊維の直径は、５μｍ以上、好ましくは、１０μｍ以上であり、例えば、５０μｍ以下、好ましくは、３０μｍ以下である。
　また、繊維の線密度は、例えば、１ｄ以上、好ましくは、２ｄ以上であり、例えば、１０ｄ以下、好ましくは、６ｄ以下である。
　また、繊維の電気抵抗値（繊維の単位長さあたりの電気抵抗値）は、例えば、１０２Ω／ｃｍ以上、好ましくは、１０４Ω／ｃｍ以上であり、例えば、１０１２Ω／ｃｍ以下である。
　繊維の電気抵抗値が、上記下限値未満であると、感光体３の電位が低下し、印字不良となる場合がある。また、繊維の電気抵抗値が、上記上限値以上であると、ブラシローラ１に電圧を印加しても、導電性短繊維１１表面の電位が上がらず、トナーを十分に現像できなくなる。
　繊維を切断するには、繊維を束ねてカッターなどで所定の繊維長に切断する。これにより、短繊維が得られる。
　得られた短繊維の繊維長は、例えば、０．３ｍｍ以上、好ましくは、０．５ｍｍ以上で 
あり、例えば、４．０ｍｍ以下、好ましくは、１．５ｍｍ以下である。
　短繊維の直径が、上記上限値以下、かつ、上記下限値以上であれば、ブラシローラ１に好適な弾力を付与し、細い線を高品質で印刷することができる。
　短繊維の繊維長および線密度が、上記上限値以下、かつ、上記下限値以上であれば、ブラシローラのブラシ毛として好適である。
　銅化合物としては、例えば、第１硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、第２硫化銅（ＣｕＳ）、ダイジェナイト（Ｃｕ９Ｓ５）などの硫化銅や、ヨウ化銅などが挙げられる。
　そして、非導電性の短繊維を、例えば、特開平１０－２６６０６７号公報に開示される方法などにより、銅化合物でコーティングする。
　これにより、導電性短繊維１１が得られる。
　得られた導電性短繊維１１の電気抵抗値は、例えば、１０２Ω／ｃｍ以上、好ましくは、１０４Ω／ｃｍ以上であり、例えば、１０１２Ω／ｃｍ以下、好ましくは、１０１０Ω／ｃｍ以下である。
　また、得られた導電性短繊維１１における銅化合物の膜厚は、例えば、０．１μｍ以上、好ましくは、０．３μｍ以上、例えば、２μｍ以下、好ましくは、１μｍ以下である。
　なお、導電性短繊維１１としては、市販されている導電性繊維を適用することもできる。市販されている導電性繊維としては、例えば、商品名サンダーロンシリーズ（日本蚕毛染色株式会社製）などが挙げられる。
　次いで、芯材１０に導電性短繊維１１を植毛するには、接着剤が塗布された芯材１０に、導電性短繊維１１を電気的に付着させる。
　芯材１０は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの導電性を有する材料から、略円柱形状や略円筒形状に形成されている。
　芯材１０の直径は、例えば、３ｍｍ以上、好ましくは、５ｍｍ以上であり、例えば、３０ｍｍ以下、好ましくは、２５ｍｍ以下である。
　芯材１０の軸方向長さは、例えば、２１６ｍｍ幅印刷では、例えば、２２０ｍｍ以上、好ましくは、２２５ｍｍ以上であり、例えば、２５０ｍｍ以下、好ましくは、２４０ｍｍ以下である。
　芯材１０の周面に塗布される接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。接着剤には、導電性を付与するために銀ペーストなどの導電性成分を練り込んでもよい。
　接着剤の塗布方法としては、例えば、浸漬、噴霧などの公知の方法を用いることができる。
　塗布された接着剤の厚みは、例えば、５０μｍ以上、好ましくは、８０μｍ以上であり、例えば、２００μｍ以下、好ましくは、１５０μｍ以下である。
　そして、導電性短繊維１１を金属板の上に載置し、その後、芯材１０と金属板とに、例えば、５ｋＶ以上、好ましくは、１５ｋＶ以上、通常、１００ｋＶ以下の直流高電圧を印加する。
　これにより、芯材１０と金属板との間に電界を発生させて、導電性短繊維１１を芯材１０に向かって移動させる。
　同時に、芯材１０を所定の回転速度で回転させて、導電性短繊維１１を芯材１０の周面に均一に付着させる。これにより、ブラシローラ１が得られる。
　ブラシローラ１のブラシ部の水分率は、後述する実施例に記載の方法により測定され、５％以下、好ましくは、３％以下である。
４．ブレードの詳細
　ブレード９は、図２に示すように、ステンレスなどから上下方向に延びる略平板形状に形成されている。ブレード９は、本体部の一例としてのブレード本体部２１と、規制部２２とを一体的に備えている。
　ブレード本体部２１は、その上端部、すなわち、第１部分の一例としての基端部２４において、筐体６の上壁に固定され、その下端部、すなわち、第２部分の一例としての遊端部２５がブラシローラ１の上端部に後側から対向されるように、下側に向かって延びている。なお、上記したように、画像形成動作において、ブラシローラ１は、左側面視反時計回り、すなわち、ブラシ部１２のうち、規制部２２が侵入している部分が下側から上側へ移動するように、回転される。つまり、ブレード９は、基端部２４から遊端部２５に向かって、ブラシ部１２のうちの規制部２２が侵入している部分の移動方向に対して反対方向に延びている。
　規制部２２は、ブレード本体部２１の遊端部２５から連続して、湾曲しながら芯材１０に向かって延びている。規制部２２の外周面の曲率半径Ｒは、導電性短繊維１１の繊維長に相当するように、例えば、１ｍｍに設定されている。すなわち、ブレード９には、ブレード本体部２１の遊端部２５から規制部２２にかけて、曲率半径Ｒを有するＲ曲げが形成されている。規制部２２の先端は、ブラシローラ１のブラシ部１２内に侵入している。
５．作用効果
（１）この現像装置２によれば、図１に示すように、ブラシ部１２は、非導電性の繊維が銅化合物にコーティングされることにより形成される導電性短繊維１１からなり、その水分率が、５％以下に調整されている
　そのため、高温高湿環境下においても、安定して画像形成することができる。
（２）この現像装置２によれば、優れた流動性を有する非磁性一成分系の重合トナーを使用しているので、ブラシローラ１に対するトナーの担持量を容易に調節することができる。
　そのため、より安定して画像形成することができる。
　また、この現像装置２によれば、正帯電性のトナーを使用している。そのため、トナーが導電性短繊維１１の銅化合物に対して、より安定に正帯電する傾向がある。その結果、より安定して画像形成をすることができる。
（３）また、この現像装置２によれば、図２に示すように、ブラシ部１２内に侵入した規制部２２により、ブラシ部１２に担持されたトナーの一部を確実に掻き落とすことができる。
　その結果、ブラシ部１２に担持されるトナーの量を均一化することができ、より一層安 
定して画像形成することができる。
（４）また、この現像装置２によれば、ブレード９の規制部２２を確実にブラシ部１２に侵入させることができる。
　その結果、ブラシ部１２に担持されたトナーの量を、確実に均一化することができる。　
（５）また、この現像装置２によれば、簡易な構成で、ブレード９に規制部２２を形成することができる。
（６）また、この現像装置２によれば、ブラシローラ１の回転に伴うブラシ部１２の移動により、Ｒ曲げが形成されている部分に、ブラシ部１２内に侵入する方向の力を作用させることができる。
　そのため、簡易な構成で、ブレード９の規制部２２を、より確実にブラシ部１２に侵入させることができる。
　その結果、ブラシ部１２に担持されたトナーの量を、より確実に均一化することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明の現像装置をさらに具体的に説明するが、本発明の現像装置は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、配合割合を示す部および％は質量基準によるものである。また、実施例中の配合割合などの数値は、上記の実施形態において記載される対応箇所の上限値または下限値に代替することができる。
１．ブラシローラの作製
（１）導電性短繊維の準備
　表１に示す繊維の表面にダイジェナイトの薄膜を形成した導電性短繊維（商品名サンダーロン、日本蚕毛染色株式会社製）を準備した。
　各導電性短繊維の線密度および繊維長を、表１に示す。
（２）植毛
　アルミニウム製、直径１．８ｃｍ、軸方向長さ２３ｃｍ、円柱形状の芯材の周面に、アクリル系導電性接着剤を厚さ１００μｍとなるように均一に塗布した。
　芯材と導電性短繊維とを植毛室に投入し、芯材を高電圧発生器の接地極に回転可能に支持させるとともに、芯材の周面と３５ｍｍ間隔を隔てて対向配置されると共に高電圧発生器の高圧極に接続されたアルミニウム板の表面に、導電性短繊維を設置した（芯材の周面と対向配置される部材がアルミニウム板であることが元の記載では不明瞭と判断しましたので文章を訂正しました。ご確認願います）。
　回転速度６ｒａｄ／ｓで芯材を回転させながら、接地極と高圧極との間に直流２０ｋＶを印加し、芯材に導電性短繊維を静電気植毛した。静電気植毛を１分間実施し、芯材の周面すべてが植毛されたブラシローラを作製した。
２．ブラシ部の水分率の測定
　温度４０℃、相対湿度１０％において２時間乾燥させた後、ブラシローラの乾燥後質量Ａを測定した。続いて、乾燥後のブラシローラを、温度３２℃、相対湿度８２％において１２時間放置した後、ブラシローラの高温高湿後質量Ｂを測定した。結果を表１に示す。
　また、表１に示すブラシローラの植毛密度Ｅ、導電性短繊維の線密度Ｆ、および、導電性短繊維の繊維長Ｇから、下記式（１）により導電性短繊維の総質量Ｃを計算した。
　式（１）：導電性短繊維の総質量Ｃ＝２２．３×植毛密度Ｅ×線密度Ｆ×繊維長Ｇ／９０００
　次いで、下記式（２）から水分率Ｄを算出した。 
　式（２）：水分率Ｄ＝１００×（高温高湿後質量Ｂ―乾燥後質量Ａ）／導電性短繊維の総質量Ｃ
　結果を表１および図３に示す。
３．印刷試験
　高温高湿環境Ａ（ＨＨ、温度３２℃、相対湿度８０％）と、常温環境Ｂ（ＪＪ、温度２０℃、相対湿度３０％）とのそれぞれにおいて、印刷面積率１％の印刷品質評価用パターンを印刷した。
　感光体ドラム上の白地部分における付着トナーを粘着テープ（製品名「スコッチメンディングテープ８１０－３－１８」、販売元：住友スリーエム株式会社）で写し取った後に普通紙（Ｘｅｒｏｘ社 品番４２００）に貼付し、反射濃度計（グレタグマクベス製スペ
クトロリノ）を用いて反射濃度を測定した。
　次に、トナーを写し取っていない粘着テープについても反射濃度を同様に測定し、トナーを写し取ったものとの反射濃度の差を算出した。
　結果を図４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１　　　ブラシローラ
　２　　　現像装置
　６　　　筐体
　９　　　ブレード
　１０　　芯材
　１１　　導電性短繊維 
　１２　　ブラシ部
　２１　　本体部
　２２　　規制部
　２４　　基端部
　２５　　遊端部 

Claims (7)

  1. 　芯材、および、前記芯材の周面に繊維部材が植毛されることにより形成されるブラシ部を備え、前記ブラシ部が現像剤を担持するように構成されるブラシローラを備え、
    　前記繊維部材は、非導電性の繊維が銅化合物にコーティングされることにより形成され、
    　下記試験方法により測定される、前記ブラシ部の水分率が、５％以下であることを特徴とする、現像装置。
    　水分率の試験方法：
    　温度４０℃、相対湿度１０％において２時間乾燥させた後、ブラシローラの乾燥後質量Ａを測定する。続いて、乾燥後のブラシローラを、温度３２℃、相対湿度８２％において１２時間放置した後、ブラシローラの高温高湿後質量Ｂを測定する。そして、下記式（１）から水分率Ｄを算出する。
    　式（１）
    　　　水分率Ｄ＝１００×（高温高湿後質量Ｂ―乾燥後質量Ａ）／前記繊維部材の総質量Ｃ
  2. 　前記現像剤が、重合性単量体を重合させることにより調製されるケミカルトナーであることを特徴とする、請求項１に記載の現像装置。
  3. 　前記現像剤が、正帯電性を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の現像装置。
  4. 　前記ブラシローラを回転可能となるように支持するケーシングと、
    　前記ブラシ部に担持される前記現像剤の一部を掻き落とすことにより、前記ブラシ部における前記現像剤の担持量を規制するように構成される現像剤担持量規制部材とを、さらに備え、
    　前記現像剤担持量規制部材は、
    　　前記ケーシングに固定される第１部分、および、前記第１部分から前記ブラシローラ側に向かって延びる第２部分を有する本体部と、
    　　前記第２部分から前記芯材側に向かって突出することにより、前記ブラシ部内に侵入するように構成される規制部とを備えていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の現像装置。
  5. 　前記規制部が侵入している部分における前記ブラシローラの回転方向と、前記本体部の前記第１部分から前記第２部分に向かう方向とが、反対方向となるように構成されていることを特徴とする、請求項４に記載の現像装置。
  6. 　前記本体部と前記規制部とは、１枚の板状部材から一体的に形成され、
    　前記規制部は、前記第２部分から前記芯材に向かって屈曲するように形成されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の現像装置。
  7. 　前記現像剤担持量規制部材には、前記第２部分から前記規制部にかけて、Ｒ曲げが形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の現像装置。 
PCT/JP2014/052544 2013-02-04 2014-02-04 現像装置 Ceased WO2014119795A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013019621A JP2014149505A (ja) 2013-02-04 2013-02-04 現像装置
JP2013-019621 2013-02-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014119795A1 true WO2014119795A1 (ja) 2014-08-07

Family

ID=51262493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/052544 Ceased WO2014119795A1 (ja) 2013-02-04 2014-02-04 現像装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2014149505A (ja)
WO (1) WO2014119795A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4727946Y1 (ja) * 1967-11-16 1972-08-24
JPS5139113B1 (ja) * 1969-03-27 1976-10-26
JPH10207217A (ja) * 1997-01-21 1998-08-07 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ファーブラシ現像ローラ
JPH10268634A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ファーブラシローラ
JP2008186002A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Brother Ind Ltd 正帯電性トナーの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4727946Y1 (ja) * 1967-11-16 1972-08-24
JPS5139113B1 (ja) * 1969-03-27 1976-10-26
JPH10207217A (ja) * 1997-01-21 1998-08-07 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ファーブラシ現像ローラ
JPH10268634A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd ファーブラシローラ
JP2008186002A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Brother Ind Ltd 正帯電性トナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014149505A (ja) 2014-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8546051B2 (en) Developer bearing member and process for producing same, development apparatus and development method
US4774541A (en) Single component development system with biased squirrel cage for delivering toner particles to a charging nip
JP2001042641A (ja) 現像剤、現像方法、現像装置及びその構成要素、並びに、画像形成装置
US6389258B2 (en) Development roller and blade used in development device, and development device and image-forming device having the development roller and blade
JP2002296840A (ja) 画像形成装置
JP2001337521A (ja) 現像装置及び現像方法、並びに、画像形成装置
JP2001312136A (ja) トナー担持体及びその製造方法
JP2014149505A (ja) 現像装置
JP6237548B2 (ja) 現像装置及びそれを備えた画像形成装置
CN109669330A (zh) 显影设备和图像形成设备
JP2011059235A (ja) 現像ローラ、現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JPH10207217A (ja) ファーブラシ現像ローラ
EP0002845B1 (en) Developing device for xerographic copying machines
JP5205744B2 (ja) 画像形成装置
JP2000206779A (ja) トナ―担持体及び画像形成装置
JPS6316737B2 (ja)
JP2007147733A (ja) 現像剤担持体
JPS58149076A (ja) 乾式現像装置
JP3363748B2 (ja) 現像装置、現像方法及び現像剤担持体
US6025103A (en) Highly pure material for electrophotographic printing, and method of manufacturing such highly pure material
JPH10268634A (ja) ファーブラシローラ
JP2014077952A (ja) 画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法、現像用ブラシローラならびに現像装置
JPH10326040A (ja) 現像装置、現像剤担持体及び現像方法
JPH08160739A (ja) 現像スリーブ及び現像装置
JP5403339B2 (ja) トナー担持体、現像装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14746773

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14746773

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1