JPH0437879A - developer carrier - Google Patents

developer carrier

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Publication number
JPH0437879A
JPH0437879A JP2146452A JP14645290A JPH0437879A JP H0437879 A JPH0437879 A JP H0437879A JP 2146452 A JP2146452 A JP 2146452A JP 14645290 A JP14645290 A JP 14645290A JP H0437879 A JPH0437879 A JP H0437879A
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JP
Japan
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toner
developer carrier
carrier
developer
conductive
Prior art date
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Pending
Application number
JP2146452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Hirano
泰男 平野
Atsushi Aoto
淳 青戸
Kazuo Nojima
野島 一男
Hiroharu Suzuki
弘治 鈴木
Hiroshi Takashima
高嶋 洋志
Shigekazu Enomoto
榎本 繁和
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co 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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2146452A priority Critical patent/JPH0437879A/en
Publication of JPH0437879A publication Critical patent/JPH0437879A/en
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To secure the sufficient quantity of toner adhesion and the sufficient quantity of toner electrostatic charge and to make it possible to carry much charged non-magnetic toner by embedding insulating particles on the surface of a conductive layer formed an a conductive base of a developer carrier and smoothing the surface. CONSTITUTION:The developer carrier 20 is constituted so as to mix insulating particles and a conductive material on its surface as a fine area part. The carrier 20 completing development is rotated in an arrow direction and comes into contact with a toner feeding member 40. Residual toner in a non-image part which has not been developed is mechanically and electrically scraped and an insulating part is frictionally charged with electricity. The charge of the carrier 20 and that of toner due to the preceding development are frictionally uniformed and initialized. Toner carried by the member 40 is frictionally charged and electrostatically stuck to the insulating part of the carrier 20. Since closed electric fields are formed on the surface of the carrier 20, their field inclination is increased and multilayer of toner can be stuck to the carrier 20.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転能動される現像剤担持体に、必要に応じ
て補助剤を外添した非磁性一成分系現像剤を供給し、該
現像剤担持体の表面に前記現像剤を担持して搬送し、潜
像担持体と前記現像剤担持体が互いに対向した現像領域
にて、該潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤担持
体に担持された前記現像剤によって可視像化する画像形
成方法に用いる現像剤担持体に関するものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention supplies a non-magnetic one-component developer to which an adjuvant is externally added as necessary to a rotatably active developer carrier. The developer is carried on the surface of a developer carrier, and the electrostatic latent image formed on the latent image carrier is transferred to a development area where the latent image carrier and the developer carrier face each other. The present invention relates to a developer carrier used in an image forming method in which an image is visualized by the developer carried on the developer carrier.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

潜像担持体に静電潜像を形成し、これを現像剤によって
可視像化して記録画像を得る電子複写機、プリンタ或い
はファクシミリ等の画像形成装置では、粉体状の現像剤
を用いる乾式の現像装置が広く採用されている。
Image forming devices such as electronic copying machines, printers, and facsimile machines that form an electrostatic latent image on a latent image carrier and visualize it with a developer to obtain a recorded image use a dry type that uses a powdered developer. This developing device is widely used.

かかる粉体状の現像剤としては、トナーとキャリアを有
する二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成分系現
像剤とが公知であり、前者の二成分系現像剤を用いた二
成分現像方式は、比較的安定した良好な記録画像が得ら
れる反面、キャリアの劣化やトナーとキャリアの混合比
の変動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で、装置
全体の構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
As such powder-like developers, two-component developers containing toner and carrier and one-component developers that do not contain carrier are known, and two-component developers using the former two-component developer are known. Although this method allows relatively stable and good recorded images to be obtained, carrier deterioration and toner-to-carrier mixing ratio fluctuations are likely to occur, the maintenance and management of the device is complicated, and the overall structure of the device tends to increase in size. It has its drawbacks.

このような観点から、上述の欠点を有しない一成分系現
像剤を用いた一成分現像方式が注目されている。−成分
系現像剤は、トナーのみから成るものと、これに必要に
応じて補助剤を外添しトナーと補助剤を混合したものと
がある。またトナーとしては、その各トナー粒子自体に
磁性粉を練り込んだ磁性トナーと、磁性体を含まない非
磁性トナーとがある。
From this point of view, a one-component development system using a one-component developer that does not have the above-mentioned drawbacks is attracting attention. - Component-based developers include those consisting only of toner and those consisting of a mixture of toner and auxiliary agent, with external addition of an auxiliary agent as required. Furthermore, toners include magnetic toners in which magnetic powder is kneaded into each toner particle itself, and non-magnetic toners that do not contain magnetic material.

ここで、磁性体は一般に不透明であるため、フルカラー
やマルチカラーを含めたカラー画像を磁性トナーによっ
て形成すると、現像された可視像が不鮮明となり、鮮や
かなカラー画像を得ることはできない。従って、特にカ
ラー現像に対しては、非磁性トナーを用いた一成分現像
方式を採用することが望ましい。
Here, since magnetic materials are generally opaque, when a full-color or multi-color image is formed using magnetic toner, the developed visible image becomes unclear, making it impossible to obtain a vivid color image. Therefore, especially for color development, it is desirable to adopt a one-component development method using non-magnetic toner.

ところで、−成分現像方式を採用した現像装置において
は、−成分系現像剤を現像剤担持体に担持させて搬送し
、この現像剤担持体と潜像担持体とが互いに対向した現
像領域において、潜像担持体に形成された静電潜像を現
像剤によって可視像化しているが、所定濃度の高品質な
可視像を形成するには、充分に帯電した多量のトナーを
現像領域に搬送し、かかるトナーによって潜像を可視像
化する必要がある。
By the way, in a developing device that employs a -component development method, a -component developer is carried on a developer carrier and transported, and in a development area where the developer carrier and the latent image carrier face each other, The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is made into a visible image using a developer, but in order to form a high-quality visible image with a predetermined density, a large amount of sufficiently charged toner must be applied to the development area. It is necessary to convey the latent image and visualize the latent image using the toner.

磁性トナーを用いた場合には、現像剤担持体に内設した
磁石の磁力を利用して、該担持体にこの一成分系現像剤
を担持てきるので、上述の要求を比較的容易に満たすこ
とが可能である。
When magnetic toner is used, the one-component developer can be carried on the developer carrier by using the magnetic force of a magnet installed inside the developer carrier, so the above requirements can be met relatively easily. Is possible.

ところが、非磁性の一成分系現像剤を用いたときは、こ
れを磁力によって現像剤担持体に担持させることはでき
ないため、上述の要求を満たすことは難しい。これに対
する対策も従来より各種提案されており、例えば特開昭
61−42672号公報には、現像剤担持体(現像ロー
ラ)の表面に誘電体(絶縁体)の層を積層形成し、これ
に対して、例えばスポンジローラから成る現像剤供給部
材を圧接させ、両者を互いに異極性に摩擦帯電させると
共に、この誘電体と逆極性に帯電させた非磁性トナーを
誘電体に静電的に付着させ、かかる−成分系現像剤を現
像領域に搬送する方法が提案されている。しかし、この
方法によっても、誘電体表面の近傍に形成される電界の
強さを充分に高めることができないため、現像ローラの
表面に多量のトナーを担持させることは難しく、現像領
域へ搬送できる現像剤量が不足し、高濃度の可視像を形
成することは困難である。
However, when a non-magnetic one-component developer is used, it is difficult to satisfy the above requirements because it cannot be supported on a developer carrier by magnetic force. Various countermeasures against this problem have been proposed in the past. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-42672, a layer of dielectric material (insulator) is laminated on the surface of the developer carrier (developing roller). A developer supply member made of, for example, a sponge roller is brought into pressure contact with the dielectric material, and the two are frictionally charged to opposite polarities, and non-magnetic toner charged to the opposite polarity to the dielectric material is electrostatically attached to the dielectric material. A method of transporting such a -component developer to a development area has been proposed. However, even with this method, it is not possible to sufficiently increase the strength of the electric field formed near the dielectric surface, so it is difficult to carry a large amount of toner on the surface of the developing roller. Due to the insufficient amount of agent, it is difficult to form a high-density visible image.

また、現像ローラと現像剤供給部材の間に、非磁性トナ
ーが現像ローラ側へ静電的に移行する向きの電界を印加
する構成も公知であるが、このような構成を付加しても
、現像ローラへ充分な量のトナーを付着させることは難
しい。
Furthermore, a configuration is also known in which an electric field is applied between the developing roller and the developer supply member in a direction in which the non-magnetic toner electrostatically moves toward the developing roller, but even if such a configuration is added, It is difficult to make a sufficient amount of toner adhere to the developing roller.

なお、トナー供給部材としては、102〜106Ω・C
mの導電性発泡体(特開昭60−229057号公報)
、スキン層付弾性体(特開昭60−229060号公報
)及びファーブラシ(特開昭61−42672号公報)
等を使用することが提案されており、また現像ローラと
しては、表面に凹凸を有する金属体(特開昭60−53
976号公報)、絶縁被覆ローラ一体(特開昭55−4
6768号公報)中低抗体被覆ローラ(特開昭58−1
3278号公報)及び絶縁体と導電面を持つ電極ローラ
(特開昭53−36245号公報)等が開示されている
In addition, as a toner supply member, 102 to 106 Ω・C
m conductive foam (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-229057)
, elastic body with skin layer (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-229060) and fur brush (Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-42672)
It has been proposed to use a metal body with an uneven surface (Japanese Patent Laid-Open No. 60-53
No. 976), integrated insulation coated roller (Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-4
No. 6768) Medium and low antibody coated roller (Japanese Patent Application Laid-open No. 58-1
3278) and an electrode roller having an insulator and a conductive surface (Japanese Unexamined Patent Publication No. 53-36245).

また、非磁性−成分現像剤を用いる現像装置において、
特開昭60−229057号公報ではスポンジローラ、
特開昭62−229060号公報では弾性ローラ、特開
昭61−52653号公報ではファーブラシ等を用いて
、トナーと補給部材との摩擦帯電でトナーに電荷を付与
し、更に現像ローラとの接触においての摩擦により、現
像ローラヘトナーを静電的に付着させ、更にブレード等
の層厚規制部材を用いて、トナー層を制御して感光体の
潜像を現像する。現像ローラの材料としては、絶縁性の
もの、中抵抗のもの、積層のものなど各種のものが用い
られている。
Furthermore, in a developing device using a non-magnetic component developer,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-229057, a sponge roller,
JP-A No. 62-229060 uses an elastic roller, and JP-A No. 61-52653 uses a fur brush or the like to apply an electric charge to the toner through frictional charging between the toner and a replenishing member, and furthermore, by contact with a developing roller. Friction causes the toner to electrostatically adhere to the developing roller, and a layer thickness regulating member such as a blade is used to control the toner layer to develop the latent image on the photoreceptor. Various materials are used for the developing roller, such as insulating materials, medium resistance materials, and laminated materials.

これらの引例で示されている方式によると、現像ローラ
へのトナー付着は、トナー補給部材と現像ローラとの摩
擦帯電によって行なわれるが、トナーの付着した部材で
摩擦するため、充分な帯電が得にくく、結果的にトナー
付着が不足してしまう。非磁性−成分現像方式での最適
付着量と帯電量について説明すると、次のようになる。
According to the methods shown in these references, toner adhesion to the developing roller is achieved by frictional electrification between the toner replenishing member and the developing roller, but sufficient electrification cannot be achieved due to friction between the toner-attached member. This results in insufficient toner adhesion. The optimum adhesion amount and charge amount in the non-magnetic component development method will be explained as follows.

白黒用では、帯電量が重視され、それは−船釣に10〜
20 、 C/gである。この値より小さいと、地汚れ
、シャープ性などの画質面で劣るものとなる。
For black and white, emphasis is placed on the amount of charge, which is -10~ for boat fishing.
20, C/g. If the value is smaller than this value, the image quality will be poor in terms of background stains, sharpness, etc.

また、付着量に関しては、現像ローラ上の付着量は0.
1J、3mg/cm2であるが、転写紙上には0.4−
0.5mg/cm2が必要であり、現像ローラのスピー
ドを感光体のスピードの3〜4倍にすることによって、
トナーの付着量をカバーしている。ただ、3〜4倍の現
像ローラの回転には、″トナー後端より″という現象、
すなわちベタ部を現像した場合、画像の後端部の濃度が
高くなるという現象が、発生するという問題がある。こ
の現象を防ぐには、現像ローラのスピードを感光体のス
ピードに近ずけることである。つまり、現像ローラ上の
付着量を多くして、回転数を小さくしなければならない
Regarding the amount of adhesion, the amount of adhesion on the developing roller is 0.
1J, 3mg/cm2, but 0.4-
0.5 mg/cm2 is required, and by increasing the speed of the developing roller to 3 to 4 times the speed of the photoreceptor,
Covers the amount of toner adhesion. However, due to the rotation of the developing roller 3 to 4 times, there is a phenomenon of "toner from the rear end"
That is, when a solid area is developed, there is a problem in that the density at the rear end of the image becomes high. To prevent this phenomenon, the speed of the developing roller should be made close to the speed of the photoreceptor. In other words, it is necessary to increase the amount of toner deposited on the developing roller and reduce the number of rotations.

一方、カラートナーでは、その色特性は黒トナーに比べ
て着色度が小さく、また1′トナー後端より″を改良し
ようとすると、黒トナーに比べ更に多い0.8〜1.2
mg/cm”という現像ローラ上の付着量が必要になる
。また、帯電量に関しては、安定した画像を得るために
は、5〜20μC/g(好ましくは10〜15μC/g
)の値が望まれる。
On the other hand, with color toner, its color properties are lower than that of black toner, and when trying to improve the 1' from the rear edge of the toner, the color characteristic is 0.8 to 1.2, which is even higher than that of black toner.
The adhesion amount on the developing roller is required to be 5 to 20 μC/g (preferably 10 to 15 μC/g) in order to obtain a stable image.
) is desired.

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

かかる発明は、現像剤担持体の表面の近傍に多数の微小
間電界(マイクロフィールド)が形成されるので、その
電界強度を従来よりマノ著しく増大させることかでき、
帯電した多量の非磁性トナーを現像剤担持体に担持して
現像領域に搬送できるといった多くの利点を有するもの
である。
In this invention, since a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional method.
This device has many advantages, such as being able to carry a large amount of charged non-magnetic toner on a developer carrier and transport it to a developing area.

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

ただ、前記のような現像剤担持体表面の近傍に多数のマ
イクロフィールドが形成される画像形成方法においても
、マイクロフィールドによって充分且つ安定したトナー
量を現像剤担持体上に担持させることはできるものの、
トナーの帯電量については不充分である場合があり、長
期にわたって安定した帯電量を確保するという点では、
未だ満足されるものではない。
However, even in the image forming method in which a large number of microfields are formed near the surface of the developer carrier as described above, it is possible to carry a sufficient and stable amount of toner on the developer carrier by the microfields. ,
The amount of charge on the toner may be insufficient, and in terms of ensuring a stable amount of charge over a long period of time,
Still not satisfied.

従って、本発明の目的は、前記の画像形成方法において
、充分なトナー付着量と共に充分な帯電量を長期にわた
って安定して確保し得る現像剤担持体を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a developer carrier capable of stably securing a sufficient amount of toner adhesion and a sufficient amount of charge over a long period of time in the above-described image forming method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明者らは、鋭意検討した結果、導電性表面に絶縁性
微粒子が埋設されている現像剤担持体が、上記目的に適
合することを知見し、本発明を完成するに至った。
As a result of extensive studies, the present inventors have found that a developer carrier in which insulating fine particles are embedded in a conductive surface is suitable for the above purpose, and has completed the present invention.

すなわち、本発明によれば、現像剤担持体の表面上に、
選択的に電荷を保持させることにより、現像剤担持体表
面近傍に多数の微小間電界を形成し、この現像剤担持体
上に、必要に応して補助剤を外添したトナーよりなる非
磁性一成分系現像剤を供給し、前記微小間電界により前
記現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、該担持現像剤
によって静電潜像を可視像化する画像形成方法に用いる
現像剤担持体であって、導電性基体上に導電層が設けて
なり、しかも該導電層表面に絶縁性微粒子が埋設され、
且つ該導電層表面が平滑化処理を施されていることを特
徴とする現像剤担持体が提供される。
That is, according to the present invention, on the surface of the developer carrier,
By selectively retaining electric charge, a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and a non-magnetic toner made of toner to which an auxiliary agent is externally added as necessary is placed on the developer carrier. A developer carrier used in an image forming method in which a one-component developer is supplied, the developer is carried on the surface of a developer carrier by the minute electric field, and an electrostatic latent image is visualized by the carried developer. A conductive layer is provided on a conductive substrate, and insulating fine particles are embedded in the surface of the conductive layer,
Further, there is provided a developer carrier characterized in that the surface of the conductive layer has been subjected to a smoothing treatment.

本発明の現像剤担持体を用いる画像形成方法は、現像剤
担持体表面の近傍に多数の微小間電界が形成されるので
、その電界強度を従来よりも著しく増大させることがで
きる上に、本現像剤担持体は導電性基体上に設けられた
導電層の表面に絶縁性微粒子が埋設され、且つ該導電層
表面が平滑化されているという構成としたことから、充
分なトナー付着量とトナー帯電量を確保することができ
、その結果長期間安定して、充分に帯電した多量の非磁
性トナーを現像剤担持体に担持して現像領域に搬送でき
るものとなる。
In the image forming method using the developer carrier of the present invention, since a large number of minute electric fields are formed near the surface of the developer carrier, the electric field strength can be significantly increased compared to the conventional method. The developer carrier has a structure in which insulating fine particles are embedded in the surface of a conductive layer provided on a conductive substrate, and the surface of the conductive layer is smoothed, so that a sufficient amount of toner is adhered to the toner. The amount of charge can be ensured, and as a result, a large amount of sufficiently charged non-magnetic toner can be carried on the developer carrier and transported to the development area stably for a long period of time.

以下、かかる画像形成方法について説明する。This image forming method will be explained below.

第1図にこの画像形成方法の実施に有用な代表的な現像
装置の現像剤担持体部を中心とした概要を示す。第1図
において、トナータンク70に内蔵されているトナー6
0は、撹拌羽根(トナー供給補助部材)50によりトナ
ー供給部材(スポンジローラ又はファーブラシなど)4
0に強制的に寄せられ、トナー60はトナー供給部材4
0に供給される。一方、現像を終了した本発明の現像剤
担持体(現像ローラ)20は、矢印の方向に回転(例え
ば400rpm) シ、トナー供給部材40との接触部
に至る。トナー供給部材40は現像剤担持体20と逆方
向に回転(例えば300rpm) L、現像剤担持体2
oとトナー60に帯電を与え、現像剤担持体20上にト
ナー60を付着させる。
FIG. 1 shows an outline of a typical developing device useful for carrying out this image forming method, centering on the developer carrier section. In FIG. 1, toner 6 contained in a toner tank 70 is shown.
0 is a toner supply member (sponge roller, fur brush, etc.) 4 by a stirring blade (toner supply auxiliary member) 50.
0, the toner 60 is forcibly brought to the toner supply member 4
0. On the other hand, the developer carrier (developing roller) 20 of the present invention, which has completed the development, rotates in the direction of the arrow (for example, at 400 rpm) and reaches the contact portion with the toner supply member 40 . The toner supply member 40 rotates in the opposite direction to the developer carrier 20 (for example, at 300 rpm) L, the developer carrier 2
o and the toner 60, and the toner 60 is attached onto the developer carrier 20.

更に現像剤担持体20は回転し、現像剤担持体20上の
付着トナーは、トナー層厚規制部材(弾性ブレード)3
0により、厚みを制御されながら帯電も安定化され、現
像領域80に達する。現像領域80において、接触又は
非接触現像により、潜像が現像される。ここで必要に応
じて、現像剤担持体20、トナー供給部材40に直流、
交流、直流重畳交流、パルスなどのバイアスなどを印加
して、最適な画像を制御することができる。
Further, the developer carrier 20 rotates, and the toner adhering to the developer carrier 20 is removed by the toner layer thickness regulating member (elastic blade) 3.
0, the charging is stabilized while the thickness is controlled, and the developing area 80 is reached. In the development area 80, the latent image is developed by contact or non-contact development. Here, if necessary, direct current may be applied to the developer carrier 20 and the toner supply member 40.
The optimal image can be controlled by applying bias such as alternating current, direct current superimposed alternating current, and pulses.

次に、このタイプ(電極タイプ)の現像剤担持体20へ
のトナー付着のメカニズムについて説明する。
Next, the mechanism of toner adhesion to this type (electrode type) developer carrier 20 will be explained.

現像剤担持体20の例としては、例えば第2図に示され
るように、その表面に#@縁体部(絶縁性微粒子)と導
電体部(導電性材料)とが微小面積で混在するように構
成されている。面積の大きさは、形状が円形であるとし
た場合、径が10〜500屑の大きさの微小面積がラン
ダムに又はある規則にしたがって分散している。面積比
としては、導電体部の面積が20〜60%の範囲が好ま
しい。
As an example of the developer carrier 20, as shown in FIG. It is composed of Regarding the size of the area, if the shape is circular, minute areas with a diameter of 10 to 500 pieces are distributed randomly or according to a certain rule. The area ratio is preferably in the range of 20 to 60% of the area of the conductor portion.

トナー付着は次のようになる。まず、現像を終了した現
像剤担持体20は、矢印の方向に回転してトナー供給部
材40と接触する。ここで現像しなかった非画像部の残
トナーは、トナー供給部材40により機械的、電気的に
かきとられ、絶縁体部は摩擦によって帯電する。このと
き前の現像による現像剤担持体20とトナーの電荷は、
摩擦により一定化され、初期化される。次に、供給部材
40によって運ばれたトナーは、摩擦により帯電し、現
像剤担持体20の絶縁体部に静電的に付着する。このと
きの極性は、感光体電荷に対してトナーは逆極性にまた
現像剤担持体20の絶縁体部は同極性となる。
Toner adhesion is as follows. First, the developer carrier 20 that has completed development rotates in the direction of the arrow and comes into contact with the toner supply member 40 . The remaining toner in the non-image area that has not been developed is mechanically and electrically scraped off by the toner supply member 40, and the insulator is charged by friction. At this time, the charges on the developer carrier 20 and toner due to the previous development are as follows:
It is stabilized and initialized by friction. Next, the toner carried by the supply member 40 is charged by friction and electrostatically adheres to the insulator portion of the developer carrier 20 . At this time, the polarity of the toner is opposite to the charge of the photoreceptor, and the insulating portion of the developer carrier 20 is of the same polarity.

また、このときの現像剤担持体20上の電界は、第2図
に示されるようにマイクロフィールド(閉電界)となり
、電界傾度の大きい電界となって、トナーを多層に付着
させることが可能となる。また、付着したトナーは閉電
界となっているので、現像剤担持体20側に強く引かれ
離れにくい状態となる。
Further, the electric field on the developer carrier 20 at this time becomes a micro field (closed electric field) as shown in FIG. 2, and becomes an electric field with a large electric field gradient, making it possible to adhere the toner in multiple layers. Become. Further, since the adhered toner is in a closed electric field, it is strongly attracted to the developer carrier 20 side and becomes difficult to separate.

このトナー層は、更にトナー層厚規制部材30によりト
ナー層厚が制御され、現像領域80に達する。
The thickness of this toner layer is further controlled by a toner layer thickness regulating member 30, and the toner layer reaches the development area 80.

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

次に、本発明の現像剤担持体について説明する。Next, the developer carrier of the present invention will be explained.

本発明の現像剤担持体は、前記したように、その表面に
導電体部と絶縁体部とが微小面積で混在している構成と
なっているが、導電体部に用いる導電性材料としては、
1012Ω・am以下、好ましくは108Ω・cm以下
のものが使用できる。具体的にいうと、有機ポリマー類
に導電性付与剤を添加したものが挙げられる。この場合
、有機ポリマー類としては次のものが挙げられる。
As described above, the developer carrier of the present invention has a structure in which a conductor portion and an insulator portion are mixed in a small area on the surface thereof, but the conductive material used for the conductor portion is ,
A material having a resistance of 10 12 Ω·am or less, preferably 10 8 Ω·cm or less can be used. Specifically, examples include organic polymers to which a conductivity imparting agent is added. In this case, the organic polymers include the following.

ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルア
ルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマールなどのビニル系樹脂;ポリスチレン、
スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジェン−スチレン共重合体などのポリスチレン
系樹脂;ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体
などのポリエチレン系樹脂;ポリメチルメタクリレート
、ポリメチルメタクリレート−スチレン共重合体などの
アクリル系樹脂;ポリアセタール、ポリアミド、セルロ
ース、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリエステ
ル、フッ素樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂材料;天然ゴム、イソ
プレンゴム、ブタジェンゴム、スチレン−ブタジェンゴ
ム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロプ
レンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリ
ンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、
多硫化ゴム、シリコーンゴム、フッ素コム、シリコーン
変性エチレン−プロピレンゴムなどのゴム材料など。
Vinyl resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl formal; polystyrene,
Polystyrene resins such as styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer; polyethylene resins such as polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer; polymethyl methacrylate, polymethyl methacrylate-styrene copolymer, etc. Acrylic resin; resin materials such as polyacetal, polyamide, cellulose, polycarbonate, phenoxy resin, polyester, fluororesin, polyurethane, phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, silicone resin; natural rubber, isoprene Rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, chloroprene rubber, chlorinated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, acrylic rubber, urethane rubber,
Rubber materials such as polysulfide rubber, silicone rubber, fluorine comb, silicone-modified ethylene-propylene rubber, etc.

また、導電性付与剤としては、Ni、 Cuなどの金属
粉;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブ
ラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックなど
のカーボンブラック;酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブ
デン、酸化アンチモン、チタン酸カリなどの導電性酸化
物;酸化チタン、雲母上などにめっきを施した無電界め
っき物;グラファイト、金属繊維、炭素繊維などの無機
系充填剤や界面活性剤などが挙げられる。
In addition, conductivity imparting agents include metal powders such as Ni and Cu; carbon blacks such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, and channel black; tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, antimony oxide, and titanic acid. Conductive oxides such as potash; electroless plated materials such as titanium oxide and mica; inorganic fillers such as graphite, metal fibers, and carbon fibers; surfactants; and the like.

なお、ポリエチレンオキサイドやポリシロキサンなどの
ポリマーマトリックスに金属イオンを配位させた有機イ
オン伝導体なども用いることができる。
Note that an organic ion conductor in which metal ions are coordinated to a polymer matrix such as polyethylene oxide or polysiloxane can also be used.

一方、絶縁体部に用いる絶縁性微粒子材料としては、1
013Ω・01以上、好ましくは1014Ω・01以上
のものが使用される。また、その平均粒径としては、1
声以上、好ましくはlO声以上が良い。1声未満では、
マイクロフィールドが形成し難く、安定したトナーの付
着や帯電が得られない。なお、定形、不定形を問わない
On the other hand, as the insulating fine particle material used for the insulator part, 1
013 Ω·01 or more, preferably 10 14 Ω·01 or more is used. In addition, the average particle size is 1
It is better to have a voice above 10, preferably above 10. Less than one voice,
It is difficult to form microfields, and stable toner adhesion and charging cannot be obtained. In addition, it does not matter whether it is a fixed form or an amorphous form.

これらの具体的な材料としては、アルミナ、ベリリア、
マグネシア、窒化けい素、窒化はう素、ムライト、ステ
アタイト、フォルステライト、ジルコン、コージェライ
トなどの無機粒子や、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリ
コーン樹脂、アクリル樹脂、ナイロン樹脂、ポリメチル
メタクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂などの有機粒子
が挙げられる。
These specific materials include alumina, beryllia,
Inorganic particles such as magnesia, silicon nitride, boron nitride, mullite, steatite, forsterite, zircon, cordierite, epoxy resin, fluororesin, silicone resin, acrylic resin, nylon resin, polymethyl methacrylate resin, polystyrene Examples include organic particles such as resin.

本発明の現像剤担持体は、例えば以下のような方法によ
って製造することができる。
The developer carrier of the present invention can be manufactured, for example, by the following method.

(i)まず、金属ローラ上に導電性材料を、押し出し成
型、スプレーコーティング、ディッピングなどの方法に
より、積層する。
(i) First, a conductive material is laminated on a metal roller by a method such as extrusion molding, spray coating, or dipping.

(ii)導電性材料が硬化型材料の場合は硬化前に、ま
た溶剤可溶型の材料の場合は溶剤を揮発する前に、絶縁
性粒子を表面に埋設する。絶縁性粒子が表面に露出する
か否かは問わない。
(ii) Insulating particles are buried in the surface before curing if the conductive material is a curable material, or before volatilizing the solvent in the case of a solvent-soluble material. It does not matter whether the insulating particles are exposed on the surface or not.

(iii)導電性材料を硬化若しくは乾燥する。(iii) Curing or drying the conductive material.

(拉)ローラ表面を研磨又は切削などの方法により平滑
にして、導電部と絶縁部が表面に混在するようにする。
(La) The surface of the roller is made smooth by polishing or cutting, so that conductive parts and insulating parts coexist on the surface.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、部は重量部を表わす。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Note that parts represent parts by weight.

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

(i)下記の導電性材料を2本ローラ機で混練した後、
SUS製金属ロールに押し呂し法で層形成した。(層厚
約6mm) (ii)絶縁性微粒子としてシリコーンパウダー(商品
名トレフィルE−850; トーレ・シリコーン社製)
を、導電性層の表面に埋設した後、これをNi製パイプ
(20+++a+φ)に装着した。
(i) After kneading the following conductive materials using a two-roller machine,
A layer was formed on a SUS metal roll by a pressing method. (Layer thickness approximately 6 mm) (ii) Silicone powder as insulating fine particles (trade name TORAYFIL E-850; manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.)
was embedded in the surface of the conductive layer, and then attached to a Ni pipe (20+++a+φ).

(石)170℃/30分の条件で硬化させた後、放冷し
てNi製パイプを抜き取り、200℃74時間2次加硫
を行なった。
(Stone) After being cured at 170° C. for 30 minutes, it was allowed to cool, the Ni pipe was removed, and secondary vulcanization was performed at 200° C. for 74 hours.

(iv)その後、導電部と絶縁部の面積比が約171に
なるように、表面を平滑に研磨した。
(iv) Thereafter, the surface was polished smooth so that the area ratio of the conductive part to the insulating part was about 171.

毘仮 各現像ローラを第1図に示される現像装置に装着し、ト
ナーの帯電量及びトナーの付着量を測定した。その結果
、トナー帯電量10.2μC/g、トナー付着量1 、
06mg/am”と、所望のトナー帯電とトナー付着が
得られた。
Each developing roller was attached to the developing device shown in FIG. 1, and the amount of toner charge and toner adhesion was measured. As a result, the toner charge amount was 10.2 μC/g, the toner adhesion amount was 1,
06 mg/am'', desired toner charging and toner adhesion were obtained.

なお、上記現像装置において、トナー薄層化ブレードは
ウレタンゴム製のものを、トナー供給ローラは導電性ウ
レタンスポンジ製のものを、トナーは正帯電トナーを、
装填した。
In the above developing device, the toner thinning blade is made of urethane rubber, the toner supply roller is made of conductive urethane sponge, and the toner is positively charged toner.
Loaded.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の現像剤担持体は、導電性基体上に設けられた導
電層の表面に絶縁性微粒子が埋設され、且つ該導電層表
面が平滑化処理を受けているという構成にしたことから
、現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持させる
ことにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉電界
を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補助剤
を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を供給
し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持体表
面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可視像
化する画像形成方法に、本発明の現像剤担持体を用いる
と、長期間安定して、充分に帯電した多量の非磁性一成
分系現像剤を現像剤担持体に担持して現像領域に搬送す
ることができ、高濃度の高品質画像を安定して得ること
ができる。
The developer carrier of the present invention has a structure in which insulating fine particles are embedded in the surface of a conductive layer provided on a conductive substrate, and the surface of the conductive layer is smoothed. By selectively retaining charges on the surface of the developer carrier, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and the auxiliary agent is removed from the developer carrier as necessary. An image in which a non-magnetic one-component developer consisting of an attached toner is supplied, the developer is carried on the surface of a developer carrier by the minute closed electric field, and the electrostatic latent image is visualized by the carried developer. When the developer carrier of the present invention is used in the forming method, a large amount of sufficiently charged non-magnetic one-component developer can be carried on the developer carrier and transported to the development area stably for a long period of time. It is possible to stably obtain high-density, high-quality images.

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

第1図は本発明の実施に有用な現像剤担持体上にマイク
ロフィールドの電界を形成させた現像装置の一例を示す
現像剤担持体部を中心とした模式断面図である。また、
第2図は第1図で示される装置において、本発明の現像
剤担持体上にマイクロフィールドによる閉型界が生成し
ている状態を説明するための模式断面図である。 lO・・・静電潜像担持体、20・・・現像剤担持体、
30・・・トナー層厚規制部材、40・・・トナー供給
部材、50・・・撹拌羽根、60・・・トナー、70・
・・トナータンク、80・・・現像領域。 特許出願人 株式会社 リ  コ
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view centered on a developer carrier portion showing an example of a developing device in which a microfield electric field is formed on a developer carrier useful for carrying out the present invention. Also,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which a closed field due to a microfield is generated on the developer carrier of the present invention in the apparatus shown in FIG. lO...electrostatic latent image carrier, 20...developer carrier,
30... Toner layer thickness regulating member, 40... Toner supply member, 50... Stirring blade, 60... Toner, 70...
...Toner tank, 80...Development area. Patent applicant Rico Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)現像剤担持体の表面上に、選択的に電荷を保持さ
せることにより、現像剤担持体表面近傍に多数の微小閉
電界を形成し、この現像剤担持体上に、必要に応じて補
助剤を外添したトナーよりなる非磁性一成分系現像剤を
供給し、前記微小閉電界により前記現像剤を現像剤担持
体表面に担持させ、該担持現像剤によって静電潜像を可
視像化する画像形成方法に用いる現像剤担持体であって
、導電性基体上に導電層が設けてなり、しかも該導電層
表面に絶縁性微粒子が埋設され、且つ該導電層表面が平
滑化処理を施されていることを特徴とする現像剤担持体
(1) By selectively retaining electric charges on the surface of the developer carrier, a large number of minute closed electric fields are formed near the surface of the developer carrier, and as needed, A non-magnetic one-component developer made of toner externally added with an adjuvant is supplied, the developer is supported on the surface of the developer carrier by the minute closed electric field, and the electrostatic latent image is made visible by the supported developer. A developer carrier used in an image forming method, comprising a conductive layer provided on a conductive substrate, insulating fine particles embedded in the surface of the conductive layer, and the surface of the conductive layer subjected to a smoothing treatment. A developer carrier characterized by being subjected to.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017015800A (en) * 2015-06-29 2017-01-19 住友理工株式会社 Conductive member for electrophotographic apparatus

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JPS6054150B2 (en) * 1978-02-06 1985-11-28 日本電信電話株式会社 Method for creating thin films of difficult-to-process metals

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