JP2951773B2 - Developing device and developing roller used therein - Google Patents

Developing device and developing roller used therein

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JP2951773B2
JP2951773B2 JP3277270A JP27727091A JP2951773B2 JP 2951773 B2 JP2951773 B2 JP 2951773B2 JP 3277270 A JP3277270 A JP 3277270A JP 27727091 A JP27727091 A JP 27727091A JP 2951773 B2 JP2951773 B2 JP 2951773B2
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developing
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developing sleeve
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章 海野
文弘 荒平
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一成分現像剤を用いて
静電潜像を現像する現像装置、特にその現像剤担持体、
即ち、現像ローラの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing apparatus for developing an electrostatic latent image using a one-component developer, and more particularly, to a developer carrier for the same.
That is, it relates to improvement of the developing roller.

【0002】[0002]

【従来の技術】一成分現像剤を使用する現像装置が電子
写真複写機や電子写真プリンタに多用されている。
2. Description of the Related Art A developing apparatus using a one-component developer is frequently used in an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.

【0003】斯る現像装置で、現像剤担持体表面に粗面
化処理を施して現像剤搬送性能を向上したものが、特開
昭55−140858、同56−113172、同57
−66455号公報等に記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 55-140858, 56-131172, and 57 discloses a developing device in which the surface of a developer carrying member is subjected to a surface roughening treatment to improve the developer conveying performance.
-66455 and the like.

【0004】ところで一成分現像剤を使用する現像装置
では、トナー粒子は現像剤担持体との間の摩擦により潜
像を現像するための極性に帯電する。上述の粗面化処理
された現像剤担持体は、トナー粒子を適度に摩擦帯電さ
せるのにも寄与する。
In a developing device using a one-component developer, toner particles are charged to a polarity for developing a latent image by friction between the toner particles and a developer carrier. The developer carrier having been subjected to the above-described surface roughening also contributes to appropriately frictionally charge the toner particles.

【0005】一方、現像剤担持体の像担持体の非画像部
に対向した領域では現像剤は消費されないが、この消費
されない状態が続くと現像剤担持体には、静電的鏡映力
に起因すると考えられるが、微粉現像剤層が強く付着し
て、像担持体の画像域に対しても容易に消費されなくな
るばかりでなく、微粉現像剤層上の現像剤の帯電量を低
下させてしまう。このため、現像画像上にゴースト像を
生じさせ、画像の質を劣化させてしまう。
On the other hand, the developer is not consumed in a region of the developer carrier that faces the non-image portion of the image carrier. However, if the non-consumed state continues, the developer carrier bears an electrostatic reflection force. Although it is thought to be caused by this, the fine powder developer layer adheres strongly and not only is not easily consumed even in the image area of the image carrier, but also reduces the charge amount of the developer on the fine powder developer layer. I will. For this reason, a ghost image is generated on the developed image, and the quality of the image is degraded.

【0006】即ち、図6に示すように、非印字部(白
地)が続いていたために、プリントが行なわれても薄い
現像剤しか行なわれない(a)部分と、プリントが継続
されたために濃い現像が行なわれる(b)部分とで濃度
ムラが生じる。このゴーストのメカニズムは、現像剤担
持体上に形成される微粉の層に深く関わっている。つま
り、現像剤担持体のトナー最下層の粒度分布に、トナー
消費部分とトナー非消費部分との間で明らかな差が生
じ、非消費部分でのトナー最下層に微粉層が形成されて
いるのである。微粉は体積当たりの表面積が大きいため
に粒径の大きなものに比べると、質量当たりに有する摩
擦帯電電荷量が大きくなり、鏡映力により現像剤担持体
に対し、静電的に強く拘束される。このため微粉層が形
成された部分の上にあるトナーは、現像剤担持体と十分
な摩擦帯電できないために現像能力が低下し、画像上に
ゴーストとして現れてしまう。
That is, as shown in FIG. 6, a non-printed portion (white background) continues, and a portion (a) where only a thin developer is applied even when printing is performed, and a dark portion because printing is continued. Density unevenness occurs between the portion (b) where development is performed. The ghost mechanism is deeply related to the fine powder layer formed on the developer carrier. In other words, there is a clear difference in the particle size distribution of the toner lowermost layer of the developer carrier between the toner consuming portion and the toner non-consuming portion, and the fine powder layer is formed in the toner lowermost layer in the non-consuming portion. is there. Since the fine powder has a large surface area per volume, the amount of triboelectric charge per mass is larger than that having a large particle diameter, and the fine powder is strongly restrained electrostatically to the developer carrier by the mirroring power. . For this reason, the toner on the portion where the fine powder layer is formed cannot be sufficiently frictionally charged with the developer carrying member, so that the developing ability is reduced and appears as a ghost on an image.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】然るに、近年、電子写
真装置の高画質化のために、トナーの一層の小粒径化が
図られてきている。例えば電子写真式レーザビームプリ
ンタで言えば、印字密度を従来の300dpiから倍の
600dpi(23.6pel)に上げたものの実現に
あたっては、解像度、シャープネス等を上げて静電潜像
を忠実に再現させることが、粒径9μm乃至4μm程度
のトナーを用いることで比較的簡単に解決される。
However, in recent years, in order to improve the image quality of electrophotographic apparatuses, the particle size of toner has been further reduced. For example, in the case of an electrophotographic laser beam printer, when the printing density is increased to 600 dpi (23.6 pel) which is doubled from the conventional 300 dpi, the electrostatic latent image is faithfully reproduced by increasing the resolution and sharpness. This can be relatively easily solved by using a toner having a particle size of about 9 μm to 4 μm.

【0008】このような小粒径トナーの一例を示すと、
体積平均粒径が6.0μmであり、体積平均粒径3.5
μm以下のものが個数分布で約20%以下、体積平均粒
径16μm以上のものが体積分布で約1%以下の割合で
含まれているトナー等である。
An example of such a small particle size toner is as follows.
The volume average particle size is 6.0 μm, and the volume average particle size is 3.5
For example, a toner having a particle size of about 20% or less in a number distribution and a particle size of 16 μm or more in a volume distribution of about 1% or less in a volume distribution.

【0009】ところが、このような小粒径トナーは、従
来のトナーと比べると体積当たりの比表面積が大きいの
で、体積、重量当たりの帯電量が増加すると共に、上記
したように、微粉量が大きく増加するために、これら小
粒径トナー内の樹脂成分が豊富になり、その結果、これ
らの小粒径トナーの高摩擦帯電微粉により、現像剤担持
体の表面が汚染され易い。これによって前述したのと同
様に、ゴーストが生じ易くなる。
However, such a small particle size toner has a large specific surface area per volume as compared with the conventional toner, so that the charge amount per volume and weight increases and, as described above, the fine powder amount increases. Due to the increase, the resin component in these small particle diameter toners becomes abundant, and as a result, the surface of the developer carrier is likely to be contaminated by the high frictionally charged fine powder of these small particle diameter toners. This makes it easier for ghosts to occur, as described above.

【0010】以上の現象に対する対策として、現像剤担
持体にカーボンブラック微粒子、グラファイト微粒子等
を結着樹脂中に分散させた表面層を設け、帯電微粉の電
荷をリークさせる技術が特開平1−276174、同1
−277265、同2−176682号公報に記載され
ている。
As a countermeasure against the above-mentioned phenomenon, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-276174 discloses a technique in which a surface layer in which carbon black fine particles, graphite fine particles and the like are dispersed in a binder resin is provided on a developer carrying member to leak the charge of the charged fine powder. , 1
-277265 and 2-176682.

【0011】上記技術はゴースト防止効果が優れている
が、長期間に亙って使用している間に、表面層が部分的
に剥離し易いこと、表面層が摩耗して平滑となりトナー
の帯電性や搬送性が劣化し、トナー層のムラが生じてく
ること、以上のような改善を望まれる点が存在する。又
所望の平均表面粗さを有する表面層を容易に形成できる
ようにすることも、上記先行技術に望まれる改善点の一
つである。
Although the above technique is excellent in ghost prevention effect, the surface layer is easily peeled off partly during use for a long period of time, and the surface layer is abraded and smoothed to charge the toner. There is a point that the properties and transportability are deteriorated and the toner layer becomes uneven, and the above-mentioned improvement is desired. It is also one of the improvements desired in the above prior art to easily form a surface layer having a desired average surface roughness.

【0012】本発明の目的は、現像ローラへの現像剤微
粉の強い付着を防止して、長期間にわたって濃度低下の
ない良好な濃度の現像画像が得られる現像装置を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing apparatus capable of preventing strong adhesion of developer fine powder to a developing roller and obtaining a developed image having a good density without a decrease in density for a long period of time.

【0013】本発明の他の目的は、長期間使用しても、
現像剤の摩擦帯電能力や、搬送能力の劣化を抑制し、長
期に亙って均一な現像剤層を形成でき、しかも所望の平
均表面粗さを有する樹脂層を容易に得ることのできる現
像ローラ、及びそれを備えた現像装置を提供することで
ある。
Another object of the present invention is to provide a long-term
A developing roller capable of suppressing the deterioration of the frictional charging ability and transporting ability of the developer, forming a uniform developer layer over a long period of time, and easily obtaining a resin layer having a desired average surface roughness. , And a developing device provided with the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴によ
れば、現像ローラは、平均表面粗さRaが1.0〜3.
0μmの基体上に樹脂層を有している現像ローラにおい
て、前記樹脂層の平均表面粗さRaが0.8〜2.5μ
mであり、前記樹脂層の表面の凹凸の平均間隔Smが3
0〜70μmである。
According to one feature of the present invention, the developing roller has an average surface roughness Ra of 1.0 to 3.
In a developing roller having a resin layer on a 0 μm substrate, an average surface roughness Ra of the resin layer is 0.8 to 2.5 μm.
m, and the average interval Sm of the irregularities on the surface of the resin layer is 3
0 to 70 μm.

【0015】基体の叙上の粗面に樹脂層を塗布している
ので、樹脂層は基体に強く付着して剥離しにくいし、又
樹脂層の表面の粗さの使用に伴う変化を小さく抑えるこ
とができ、更に所要の平均表面粗さを有する樹脂層を形
成し易い。
Since the resin layer is applied to the rough surface of the substrate, the resin layer strongly adheres to the substrate and is difficult to peel off, and a change in the roughness of the surface of the resin layer due to use is suppressed to a small extent. And it is easy to form a resin layer having a required average surface roughness.

【0016】又、本発明は、上記特徴により、基体上に
樹脂層を設けた時点で適正な表面粗さが得られ、表面を
粗すための特別な後工程を必要としない。
Further, according to the present invention, an appropriate surface roughness can be obtained at the time when the resin layer is provided on the substrate due to the above characteristics, and no special post-process for roughening the surface is required.

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本発明の現像装置の一実施例を示す
構成図である。本現像装置では、一成分磁性現像剤を使
用して、像担持体上の静電潜像を現像するものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the developing device of the present invention. In this developing device, an electrostatic latent image on an image carrier is developed using a one-component magnetic developer.

【0018】初めに、本発明で使用する一成分磁性現像
剤について説明する。
First, the one-component magnetic developer used in the present invention will be described.

【0019】一成分磁性現像剤は、主成分たる磁性トナ
ーの結着樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエ
ンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン
−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重
合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン
−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブ
チル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルア
ミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチル
メタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸
ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブ
チラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、
テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化
水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カ
ルナバワックスなどが単独或いは混合して使用できる。
The one-component magnetic developer is a binder resin for a magnetic toner as a main component, which is a homopolymer of styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene and a substituted product thereof; a styrene-propylene copolymer and a styrene-vinyltoluene copolymer. Copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene- Methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether Copolymer,
Styrene-based copolymers such as styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate , Polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, polyacrylic resin, rosin, modified rosin,
Tempel resins, phenolic resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin wax, carnauba wax and the like can be used alone or in combination.

【0020】又磁性トナーに更に添加し得る着色材料と
しては、従来公知のカーボンブラック、銅フタロシアニ
ン、鉄黒などが使用できる。
As the coloring material which can be further added to the magnetic toner, conventionally known carbon black, copper phthalocyanine, iron black and the like can be used.

【0021】磁性トナーに含有される磁性微粒子として
は、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられ、
鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、若し
くはマグネタイト、γ−Fe23 、フェライトなどの
合金や化合物が使用できる。
As the magnetic fine particles contained in the magnetic toner, a substance which is magnetized when placed in a magnetic field is used.
Powders of ferromagnetic metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys and compounds such as magnetite, γ-Fe 2 O 3 and ferrite can be used.

【0022】これらの磁性微粒子は、窒素吸着法による
BET比表面積が好ましくは1〜20m2 /g、特に
2.5〜12m2 /g、更にモース硬度が5〜7の磁性
粉が好ましい。この磁性粉の含有量は、トナー重量に対
して10〜70重量%がよい。
[0022] These magnetic fine particles is preferably a BET specific surface area by the nitrogen adsorption method 1-20 m 2 / g, especially 2.5~12m 2 / g, further Mohs hardness magnetic powder 5-7 is preferred. The content of the magnetic powder is preferably from 10 to 70% by weight based on the weight of the toner.

【0023】又トナーには必要に応じて荷電制御剤を含
有してもよく、モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、
アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸又はナフト
エ酸の金属錯塩等の負荷電制御剤が用いられる。更にト
ナーは体積固有抵抗が1010Ωcm以上、特に1012Ω
cm以上であるのが摩擦電荷保持及び静電転写性の点で
好ましい。ここで言う体積固有抵抗は、トナーを100
kg/cm2 の圧で成型し、これに100V/cmの電
界を印加して、印加後1分を経た後の電流値から換算し
た値として定義される。
The toner may contain a charge control agent, if necessary, such as a metal complex salt of a monoazo dye, salicylic acid,
A negative charge control agent such as a metal complex salt of alkyl salicylic acid, dialkyl salicylic acid or naphthoic acid is used. Further, the toner has a volume resistivity of 10 10 Ωcm or more, particularly 10 12 Ωcm.
cm or more is preferable in terms of triboelectric charge retention and electrostatic transferability. The volume resistivity referred to here is 100% for toner.
It is molded at a pressure of kg / cm 2 , an electric field of 100 V / cm is applied thereto, and is defined as a value converted from a current value one minute after the application.

【0024】負帯電性トナーの摩擦電荷量は、−8μc
/g乃至−20μc/gを有することが好ましい。−8
μc/gに満たない場合は、画像濃度が低い傾向にあ
り、特に高湿下での影響が著しい。又−20μc/gを
超えると、トナーのチャージが高すぎてライン画像等が
細くなり、特に低湿下で貧弱な画像となる。
The triboelectric charge of the negatively chargeable toner is -8 μc
/ G to −20 μc / g. -8
If it is less than μc / g, the image density tends to be low, and the effect under high humidity is particularly remarkable. On the other hand, if it exceeds -20 [mu] c / g, the charge of the toner is too high, and the line image or the like becomes thin.

【0025】負帯電性トナー粒子とは、次の通りであ
る。即ち、25℃、50〜60%RHの環境下に1晩放
置されたトナー粒子10gと200〜300メッシュに
主体粒度を持つ、樹脂で被覆されていないキャリアー鉄
粉(例えば、日本鉄粉社製EFV200/300)90
gとを前記環境下でおよそ200ccの容積を持つアル
ミニウム製のポット中で十分に混合し(手に持って上下
におよそ50回振とうする)、400メッシュのスクリ
ーンを有するアルミニウム製のセルを用いて通常のブロ
ーオフ法により、トナー粒子の摩擦電荷量を測定する。
この方法によって測定された摩擦電荷が負になるトナー
粒子を負帯電性のトナー粒子とする。
The negatively chargeable toner particles are as follows. That is, a carrier iron powder not coated with a resin having a main particle size of 10 g of toner particles and 200 to 300 mesh left overnight under an environment of 25 ° C. and 50 to 60% RH (for example, manufactured by Nippon Iron Powder Co., Ltd.) EFV200 / 300) 90
g in an aluminum pot having a volume of about 200 cc in the above environment (holding in hand and shaking up and down about 50 times), and using an aluminum cell having a 400 mesh screen. The amount of triboelectric charge of the toner particles is measured by an ordinary blow-off method.
A toner particle having a negative triboelectric charge measured by this method is defined as a negatively chargeable toner particle.

【0026】磁性トナーの流動性を向上するための外添
剤として用いられるシリカ微粒子は、ケイ素ハロゲン化
合物の蒸気相酸化により生成された所謂乾式シリカ、又
はヒュームドシリカと称される乾式シリカ或いは水ガラ
ス等から製造される所謂湿式シリカ等が使用可能である
が、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、製造残
渣のない乾式シリカの方が好ましい。又乾式シリカにお
いては、製造工程で例えば塩化アルミニウム又は塩化チ
タンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合
物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物
の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包含す
る。
The silica fine particles used as an external additive for improving the fluidity of the magnetic toner include so-called dry silica produced by vapor phase oxidation of a silicon halide, dry silica called fumed silica, or water. So-called wet silica produced from glass or the like can be used, but dry silica having few silanol groups on the surface and inside and having no production residue is preferable. In the case of fumed silica, it is also possible to obtain a composite fine powder of silica and another metal oxide by using another metal halide such as aluminum chloride or titanium chloride together with a silicon halide in the production process. Is also included.

【0027】又シリカ微粒子は、疎水化処理されたもの
が好ましい。疎水化処理するには従来公知の疎水化方法
が用いられ、シリカ微粉体と反応或いは物理吸着する有
機ケイ素化合物などで化学的に処理することにより疎水
性が付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲ
ン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉体を
シランカップリング剤で処理した後、或いはシランカッ
プリング剤で処理すると同時に有機ケイ素化合物で処理
する。
The silica fine particles are preferably subjected to a hydrophobic treatment. For the hydrophobic treatment, a conventionally known hydrophobic treatment method is used, and hydrophobicity is imparted by chemically treating with an organosilicon compound which reacts with or physically adsorbs silica fine powder. As a preferred method, the silica fine powder produced by the vapor phase oxidation of the silicon halide is treated with the silane coupling agent or simultaneously with the silane coupling agent and treated with the organosilicon compound.

【0028】最終的に、処理されたシリカ微粉体の疎水
化度がメタノール滴定試験によって測定された疎水化度
として30〜80の範囲の値を示すように疎水化された
場合に、このようなシリカ微粉体を含有する現像剤の摩
擦帯電量分布がシャープで均一なる負荷電性を示すよう
になるので好ましい。
Finally, when the treated silica fine powder is hydrophobized so as to exhibit a hydrophobicity measured by a methanol titration test in a value in the range of 30 to 80, such a silica powder is treated. This is preferable because the triboelectric charge distribution of the developer containing the silica fine powder exhibits sharp and uniform negative chargeability.

【0029】ここで、メタノール滴定試験は疎水化され
た表面を有するシリカ微粉体を疎水化度の程度を確認す
る実験的試験である。
Here, the methanol titration test is an experimental test for confirming the degree of hydrophobicity of silica fine powder having a hydrophobicized surface.

【0030】処理されたシリカ微粉体に疎水化度を評価
するために、本明細書において規定される、”メタノー
ル試験”は次の如く行なう。供試シリカ微粉体0.2g
を容量250mlの三角フラスコ中の水50mlに添加す
る。メタノールをビューレットからシリカの全量が湿潤
されるまで滴定する。この際、フラスコ内の溶液はマグ
ネチックスターラーで常時撹拌する。その終点はシリカ
微粉体の全量が液体中に懸濁されることによって観察さ
れ、疎水化度は終点に達した際のメタノール及び水の液
状混合物中のメタノールの百分率として表される。
In order to evaluate the degree of hydrophobicity of the treated silica fine powder, the "methanol test" as defined herein is performed as follows. Test silica fine powder 0.2g
Is added to 50 ml of water in a 250 ml Erlenmeyer flask. Methanol is titrated from the burette until all of the silica is wetted. At this time, the solution in the flask is constantly stirred with a magnetic stirrer. The end point is observed as the entire amount of fine silica powder is suspended in the liquid, and the degree of hydrophobicity is expressed as the percentage of methanol in the liquid mixture of methanol and water at the end point.

【0031】又これらのシリカ微粒子の適用量は、トナ
ー100重量部に対して0.05〜3重量部のときに効
果を発揮し、特に好ましくは0.1〜2重量部添加した
際に優れた安定性を有する帯電性を示す現像剤を提供す
ることができる。添加形態について好ましい態様を述べ
れば、トナー重量に対して0.01〜1重量部のシリカ
微粉体がトナー粒子表面に付着している状態にあるのが
よい。
The amount of the silica fine particles is effective when the amount is 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the toner, and is particularly preferable when 0.1 to 2 parts by weight is added. It is possible to provide a developer having excellent stability and exhibiting chargeability. In a preferred embodiment of the addition form, it is preferable that 0.01 to 1 part by weight of silica fine powder with respect to the weight of the toner is attached to the surface of the toner particles.

【0032】磁性トナーには実質的な悪影響を与えない
限りにおいて更に他の添加剤、例えば四フッ化エチレン
樹脂、ステアリン酸亜鉛の如き滑剤、或いは定着助剤
(例えば低分子量ポリエチレンなど)、或いは導電性付
与剤として酸化錫の如き金属酸化物等を加えてもよい。
Other additives such as a tetrafluoroethylene resin, a lubricant such as zinc stearate, or a fixing aid (for example, low-molecular-weight polyethylene) or a conductive agent, as long as they do not substantially adversely affect the magnetic toner. A metal oxide such as tin oxide may be added as a property imparting agent.

【0033】トナーの製造にあたっては、熱ロール、ニ
ーダー、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材
料をよく混練した後、機械的な粉砕、分級によってトナ
ーを得る方法、或いは結着樹脂溶液中に材料を分散した
後、噴霧することによりトナーを得る方法、或いは結着
樹脂を構成すべき単量体に所定材料を混合して乳化懸濁
液とした後に重合させてトナーを得る重合法によるトナ
ー製造法等、それぞれの方法が応用できる。
In the production of the toner, the constituent materials are kneaded well by a heat kneader such as a hot roll, kneader, extruder, etc., and then the toner is obtained by mechanical pulverization and classification. Is obtained by dispersing and spraying the toner, or by a polymerization method in which a predetermined material is mixed with a monomer to constitute a binder resin to form an emulsified suspension and then polymerized to obtain the toner. Each method such as the method can be applied.

【0034】以下、本発明の一実施例に係る現像装置に
ついて説明する。
Hereinafter, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described.

【0035】図1において、公知のプロセスにより形成
された静電潜像を担持する像担持体、例えば電子写真感
光ドラム1は、矢印B方向に回転される。現像剤担持体
としての現像スリーブ8は、ホッパー3によって供給さ
れた一成分磁性現像剤としての磁性トナー4を担持し
て、矢印A方向に回転することにより、現像スリーブ8
と感光ドラム1とが対向した現像領域Dにトナー4を搬
送する。現像スリーブ8内には、磁性トナー4を現像ス
リーブ8上に磁気的に吸引、保持するために、磁石5が
配置されている。トナー4は現像スリーブ8との摩擦に
より、感光ドラム1上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電
電荷を得る。
In FIG. 1, an image carrier, for example, an electrophotographic photosensitive drum 1 for carrying an electrostatic latent image formed by a known process is rotated in the direction of arrow B. The developing sleeve 8 as a developer carrier carries the magnetic toner 4 as a one-component magnetic developer supplied by the hopper 3 and rotates in the direction of arrow A, thereby causing the developing sleeve 8 to rotate.
And the photosensitive drum 1 conveys the toner 4 to the developing area D where the toner 4 faces. A magnet 5 is arranged in the developing sleeve 8 to magnetically attract and hold the magnetic toner 4 on the developing sleeve 8. The toner 4 obtains a triboelectric charge that can develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by friction with the developing sleeve 8.

【0036】現像領域Dに搬送される磁性トナー4の層
厚を規制するために、強磁性金属からなる規制ブレード
2が、現像スリーブ8の表面から約200〜300μm
のギャップ幅を持って現像スリーブ8に臨むように、ホ
ッパー3から垂下されている。磁石5の磁極N1 からの
磁力線がブレード2に集中することにより、現像スリー
ブ8上に磁性トナー4の薄層が形成される。ブレード2
としては非磁性ブレードを使用することもできる。
In order to regulate the layer thickness of the magnetic toner 4 conveyed to the developing area D, a regulating blade 2 made of a ferromagnetic metal is set to be about 200 to 300 μm from the surface of the developing sleeve 8.
From the hopper 3 so as to face the developing sleeve 8 with a gap width of. When the lines of magnetic force from the magnetic pole N 1 of the magnet 5 concentrate on the blade 2, a thin layer of the magnetic toner 4 is formed on the developing sleeve 8. Blade 2
For example, a non-magnetic blade can be used.

【0037】現像スリーブ8上に形成される磁性トナー
4の薄層の厚みは、現像領域Dにおいて現像スリーブ8
と感光ドラム1との間の最小間隙よりも更に薄いもので
あることが好ましい。このようなトナー薄層により静電
潜像を現像する方式の現像装置、即ち非接触現像型現像
装置に、本発明は特に有効である。しかし、現像領域に
おいてトナー層の厚みが現像スリーブ8と感光ドラム1
との間の最小間隙以上の厚みである現像装置、即ち接触
現像型現像装置にも、本発明は適用することができる。
The thickness of the thin layer of the magnetic toner 4 formed on the developing sleeve 8 is
It is preferable that the distance be smaller than the minimum gap between the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1. The present invention is particularly effective for a developing device of a type that develops an electrostatic latent image with such a thin toner layer, that is, a non-contact developing type developing device. However, in the developing area, the thickness of the toner layer is
The present invention can also be applied to a developing device having a thickness not less than the minimum gap between them, that is, a contact developing type developing device.

【0038】説明の煩雑を避けるため、以下の説明で
は、非接触現像型現像装置を例に採って行なう。
For the sake of simplicity, the following description will be made by taking a non-contact developing type developing device as an example.

【0039】上記現像スリーブ8には、これに担持され
た一成分磁性現像剤である磁性トナー4のトナー層から
感光ドラム1に向けてトナー4を飛翔させるために、電
源9により現像バイアス電圧が印加される。この現像バ
イアス電圧として直流電圧を使用するときは、静電潜像
の画像部(トナー4が付着して可視化される領域)の電
位と背景部の電位との間の値の電圧が、現像スリーブ8
に印加されることが好ましい。一方、現像画像の濃度を
高め或いは階調性を向上するために、現像スリーブ8に
交番バイアス電圧を印加して、現像領域Dに向きが交互
に反転する振動電界を形成してもよい。この場合、上記
画像部の電位と背景部の電位の間の値を有する直流電圧
成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリーブ8に
印加することが好ましい。
In order to cause the developing sleeve 8 to fly the toner 4 from the toner layer of the magnetic toner 4, which is a one-component magnetic developer, carried on the developing sleeve 8 toward the photosensitive drum 1, a developing bias voltage is applied by the power supply 9. Applied. When a DC voltage is used as the developing bias voltage, a voltage having a value between the potential of the image portion of the electrostatic latent image (the region where the toner 4 adheres and is visualized) and the potential of the background portion is used. 8
Is preferably applied. On the other hand, in order to increase the density of the developed image or improve the gradation, an alternating bias voltage may be applied to the developing sleeve 8 to form an oscillating electric field in which the direction is alternately reversed in the developing region D. In this case, it is preferable to apply to the developing sleeve 8 an alternating bias voltage on which a DC voltage component having a value between the potential of the image portion and the potential of the background portion is superimposed.

【0040】又高電位部と低電位部を有する静電潜像の
高電位部にトナーを付着させて可視化する所謂正規現像
では、静電潜像の極性と逆極性に帯電するトナーを使用
し、一方、静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可
視化する所謂反転現像では、トナーは静電潜像の極性と
同極性に帯電するトナーを使用する。尚、高電位、低電
位というのは、絶対値による表現である。いずれにして
も、トナー4は現像スリーブ8との摩擦により静電潜像
を現像するための極性に帯電する。トナー4に外添した
シリカも現像スリーブ8との摩擦により帯電する。
In so-called regular development in which toner is adhered to a high potential portion of an electrostatic latent image having a high potential portion and a low potential portion to visualize the toner, a toner charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image is used. On the other hand, in so-called reversal development in which toner is attached to a low-potential portion of an electrostatic latent image to visualize the toner, a toner charged to the same polarity as the polarity of the electrostatic latent image is used. Note that the high potential and the low potential are expressed by absolute values. In any case, the toner 4 is charged to a polarity for developing the electrostatic latent image by friction with the developing sleeve 8. The silica externally added to the toner 4 is also charged by friction with the developing sleeve 8.

【0041】図2は、本発明の現像装置の他の実施例を
示す構成図、図3は、本発明の現像装置の更に他の実施
例を示す構成図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the developing device of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing still another embodiment of the developing device of the present invention.

【0042】図2及び図3の現像装置では、現像スリー
ブ8上の磁性トナー4の層厚を規制する部材として、ウ
レタンゴム、シリコーンゴム等のゴム弾性を有する材
料、或いはリン青銅、ステンレス鋼等の金属弾性を有す
る材料などの弾性板20を使用し、この弾性板20を図
2の現像装置では現像スリーブ8に回転方向と逆方向の
姿勢で圧接させ、図3の現像装置では現像スリーブ8に
回転方向と同方向の姿勢で圧接させていることが特徴で
ある。このような現像装置では、現像スリーブ8上に更
に薄いトナー層を形成することができる。図2及び図3
の現像装置のその他の構成は図1に示した現像装置と基
本的に同じで、図2及び図3において図1に付した符号
と同一の符号は同一の部材を示す。
In the developing device shown in FIGS. 2 and 3, as a member for regulating the layer thickness of the magnetic toner 4 on the developing sleeve 8, a material having rubber elasticity such as urethane rubber or silicone rubber, phosphor bronze, stainless steel or the like is used. An elastic plate 20 made of a material having metal elasticity is used. The elastic plate 20 is pressed against the developing sleeve 8 in the developing device of FIG. 2 in a direction opposite to the rotation direction in the developing device of FIG. It is characterized in that it is brought into pressure contact with the body in the same direction as the rotation direction. In such a developing device, a thinner toner layer can be formed on the developing sleeve 8. 2 and 3
The other structure of the developing device is basically the same as that of the developing device shown in FIG. 1. In FIGS. 2 and 3, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same members.

【0043】上記のようにして現像スリーブ8上にトナ
ー層を形成する図2、図3に示すような現像装置は、磁
性トナーを主成分とする一成分磁性現像剤を使用するも
のにも、非磁性トナーを主成分とする一成分非磁性現像
剤を使用するものにも適している。いずれの場合も、弾
性板20によりトナーを現像スリーブ8上に擦りつける
ため、トナーの摩擦帯電量も多くなり、画像濃度の向上
が図られる。従って高質環境下でのトナーの帯電量不足
に対処するのに適している。
The developing device for forming a toner layer on the developing sleeve 8 as described above as shown in FIGS. 2 and 3 can be used for a device using a one-component magnetic developer containing a magnetic toner as a main component. It is also suitable for those using a one-component non-magnetic developer whose main component is a non-magnetic toner. In any case, since the toner is rubbed onto the developing sleeve 8 by the elastic plate 20, the amount of triboelectric charge of the toner is increased, and the image density is improved. Therefore, it is suitable for coping with a shortage of toner charge in a high quality environment.

【0044】さて、前記の現像スリーブ(現像ローラ)
8は、スリーブ基体6の微細凹凸の設けられた表面、即
ち粗面に、少なくともグラファイト微粒子を含有、分散
した樹脂被膜層7を形成してなっている。磁性トナー4
はこの樹脂被膜層7により、潜像を現像するための極性
に摩擦帯電される。樹脂被膜層7の表面には含有させた
グラファイト微粒子が露出されている。グラファイトは
トナー4の帯電過多分をリークさせ、又優れた固体潤滑
性を有しているので、微粉トナーの現像スリーブ8への
付着力を低下させるのに役立つ。
Now, the above-mentioned developing sleeve (developing roller)
Reference numeral 8 denotes a resin substrate layer 7 containing and dispersing at least graphite fine particles formed on the surface of the sleeve substrate 6 provided with the fine irregularities, that is, the rough surface. Magnetic toner 4
Is charged by the resin coating layer 7 to a polarity for developing a latent image. The contained graphite fine particles are exposed on the surface of the resin coating layer 7. Since graphite leaks excessive charge of the toner 4 and has excellent solid lubricating properties, it helps to reduce the adhesion of the fine powder toner to the developing sleeve 8.

【0045】スリーブ基体6としては、図4に示すよう
に、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属円筒の
表面をサンドブラストにより粗面化したもの、或いは図
5に示すように、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等
の金属円筒6′にグラファイトとは異なる物質、好まし
くは硬質の無機物質の微粉末を、樹脂被膜層7の結着樹
脂とは異なる樹脂、好ましくは円筒を構成する金属への
接着力が樹脂被膜層7の結着樹脂よりも強い樹脂中に分
散した中間層6″を塗布して構成したものが使用され
る。
As shown in FIG. 4, the surface of a metal cylinder made of aluminum, stainless steel, brass or the like is roughened by sandblasting, or as shown in FIG. A material different from graphite, preferably a fine powder of a hard inorganic material, is applied to a metal cylinder 6 ′ such as brass, and an adhesive force to a resin different from the binder resin of the resin coating layer 7, preferably to the metal constituting the cylinder. The resin coating layer 7 is formed by applying an intermediate layer 6 ″ dispersed in a resin stronger than the binder resin.

【0046】上記の図4は、前者のスリーブ基体6を用
いた現像スリーブ8の一部拡大断面図、図5は、後者の
スリーブ基体6を用いた現像スリーブ8の一部拡大断面
図である。
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of the developing sleeve 8 using the former sleeve base 6, and FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of the developing sleeve 8 using the latter sleeve base 6. .

【0047】以下、本発明の実施例に従って説明を行な
う。
Hereinafter, description will be made in accordance with an embodiment of the present invention.

【0048】実施例1 図4に示すように、現像スリーブ基体6の表面に不定形
砥粒(個々の粒子の形状が不規則で、複数のとがった部
分を有する砥粒)でサンドブラスト処理を行なって粗面
10を形成し、粗面10上に樹脂被膜層7を形成して、
本発明に係る現像スリーブNo. 2〜4作製した。比較の
ための現像スリーブNo. 1は、基体6表面にサンドブラ
スト処理を行なわず、粗面10を形成しなかった。
Example 1 As shown in FIG. 4, the surface of the developing sleeve substrate 6 was subjected to sandblasting with irregular-shaped abrasive grains (abrasive grains having an irregular shape and a plurality of sharp points). Forming a rough surface 10, forming a resin coating layer 7 on the rough surface 10,
Developing sleeve Nos. 2 to 4 according to the present invention were produced. The developing sleeve No. 1 for comparison did not perform sandblasting on the surface of the substrate 6 and did not form the rough surface 10.

【0049】スリーブ基体6にはアルミニウム合金製
(3003)の引き抜きパイプを用い、サンドブラスト
処理はアランダムの砥粒で行なった。ブラストには一般
的な噴射エアー方式のサンドブラスト機(不二製作所製
ニューマブラスタ)を用いた。又処理時間は60秒と
し、スリーブ基体を20rpmの回転速度で回転させて
行なった。
A drawn pipe made of an aluminum alloy (3003) was used for the sleeve substrate 6, and sandblasting was performed with Alundum abrasive grains. A general blast air type sand blasting machine (Pneumatic blaster manufactured by Fuji Seisakusho) was used for blasting. The processing time was set to 60 seconds, and the sleeve substrate was rotated at a rotation speed of 20 rpm.

【0050】現像スリーブNo. 1〜4の基体のブラスト
処理条件と、ブラスト処理後の平均表面粗さ(Ra)を
表1に示す。
Table 1 shows the blasting conditions of the substrates of the developing sleeve Nos. 1 to 4 and the average surface roughness (Ra) after the blasting.

【0051】尚、平均表面粗さ(Ra)は、JIS B
−0601に規定された中心線平均粗さを示し、本明細
書ではμmの単位で表示する。
The average surface roughness (Ra) is measured according to JIS B
It indicates the center line average roughness defined in −0601, and is expressed in units of μm in this specification.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】被膜層7の形成には、グラファイト微粒
子、カーボンブラック微粒子を含有した表2に示すよう
な内容の樹脂塗料を使用した。表2に示す各重量部を混
合し、ペイントシェイカーにてガラスビーズを混合して
3時間分散して塗料とし、塗料の固形分を25%に調整
した後、エアースプレー法によりスリーブ基体6の表面
に塗工して被膜層7を形成した。
For the formation of the coating layer 7, a resin paint having the contents shown in Table 2 containing graphite fine particles and carbon black fine particles was used. Each part by weight shown in Table 2 was mixed, mixed with glass beads using a paint shaker and dispersed for 3 hours to obtain a paint. After adjusting the solid content of the paint to 25%, the surface of the sleeve substrate 6 was air-sprayed. To form a coating layer 7.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】現像スリーブNo. 1〜4の被膜層7の付着
重量(塗工量)及び被膜層の平均表面粗さRaを表3に
表面粗さ(後)で示す。尚、表1に掲げたスリーブ基体
の平均表面粗さRaを、表3に表面粗さ(前)で再度示
す。
Table 3 shows the adhesion weight (coating amount) of the coating layer 7 of the developing sleeves Nos. 1 to 4 and the average surface roughness Ra of the coating layer in Table 3 as surface roughness (after). The average surface roughness Ra of the sleeve substrate shown in Table 1 is shown again in Table 3 as the surface roughness (before).

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】以上のような現像スリーブNo. 1〜4を画
像形成装置の現像装置に組み込んで複写実験を行ない、
現像スリーブの評価をした。
The above-described developing sleeve Nos. 1 to 4 were incorporated in the developing device of the image forming apparatus, and a copying experiment was performed.
The developing sleeve was evaluated.

【0058】用いた画像形成装置はキャノン製レーザー
ビームプリンターLBPSXで、温度及び湿度が共に通
常な状態の環境下で連続5000枚の複写を行なわせ
た。その結果を表4に示す。
The image forming apparatus used was a laser beam printer LBPSX manufactured by Canon Inc., and continuous 5000 copies were made in an environment where both temperature and humidity were normal. Table 4 shows the results.

【0059】[0059]

【表4】 [Table 4]

【0060】表4中各印の意味は次の通りである。◎:
特に優れている,○:優れている,△:実用上問題な
し,×:実用上問題あり,××:使用不可能。
The meaning of each mark in Table 4 is as follows. ◎ :
Excellent: ○: Excellent, Δ: No practical problem, ×: Practical problem, XX: Unusable.

【0061】以下に得られた結果の解析を加えるが、表
4のような結果は、温度及び湿度が共に低い状態の環境
下及び共に高い状態の環境下での連続5000枚の複写
に対して同様に得られた。
An analysis of the results obtained will be added below. The results shown in Table 4 are obtained for continuous copying of 5000 sheets in an environment where both temperature and humidity are low and an environment where both are high. Obtained similarly.

【0062】(a)画像濃度について 現像スリーブNo. 1〜4を比較すると、比較例の現像ス
リーブNo.1だけが画像濃度が低い。これは、本発明の
現像スリーブNo. 2〜4では、スリーブ基体6表面に平
均表面粗さRaが1.0〜3.0の適当な粗さの微細凹
凸の粗面10を形成したので、この粗面10上に塗布形
成された被膜層7表面が適当な粗さを有する粗面となっ
たことによる。つまり、現像スリーブNo. 2〜4では、
スリーブ表面のトナー搬送力が強まって、スリーブ表面
へのトナーコート量が大きくなったのに対し、現像スリ
ーブNo. 1では表面の粗さが小さ過ぎてそれがないから
である。
(A) Image Density When the developing sleeves Nos. 1 to 4 are compared, only the developing sleeve No. 1 of the comparative example has a low image density. This is because, in the developing sleeve Nos. 2 to 4 of the present invention, the rough surface 10 of fine irregularities having an appropriate roughness of 1.0 to 3.0 was formed on the surface of the sleeve substrate 6. This is because the surface of the coating layer 7 applied and formed on the rough surface 10 becomes a rough surface having an appropriate roughness. That is, in the developing sleeve Nos. 2 to 4,
This is because the toner conveying force on the sleeve surface was increased and the amount of toner coating on the sleeve surface was increased, while the surface roughness of the developing sleeve No. 1 was too small to be present.

【0063】表5に現像スリーブ表面のSm値(樹脂層
表面の凹凸の平均間隔値を示す)を、表面粗さ(前)
(表1に掲げたスリーブ基体の表面粗さRaである)と
共に示す。
Table 5 shows the Sm value of the developing sleeve surface (showing the average distance between irregularities on the resin layer surface) and the surface roughness (before).
(This is the surface roughness Ra of the sleeve base shown in Table 1.)

【0064】[0064]

【表5】 [Table 5]

【0065】凹凸の平均間隔Sm値の観点からすると、
トナーコート量を多くするためには、表5に示されるよ
うに、現像スリーブ表面の適正なSm値は30〜70μ
mの範囲であることが判った。
From the viewpoint of the average interval Sm value of the unevenness,
In order to increase the toner coating amount, as shown in Table 5, the appropriate Sm value on the developing sleeve surface is 30 to 70 μm.
m.

【0066】尚、凹凸の平均間隔(mean spacing of pr
ofile irregularities) Smは、ISO 4287/1−1984の
6.4節に規定されている。
The mean spacing of the irregularities (mean spacing of pr
ofile irregularities) Sm is specified in section 6.4 of ISO 4287 / 1-1984.

【0067】(b)ゴースト、濃度ムラについて ゴースト及び濃度ムラは、現像スリーブNo. 1〜4とも
実用上問題ない以上のレベルであり、この中で現像スリ
ーブNo. 3が特に優れていることが判る。これらは、前
述のような被膜層は過帯電した微粉の電荷を適度にリー
クさせ、又グラファイトの良好な固体潤滑性により、ス
リーブ表面に過帯電した微粉層が形成されるのを防止し
ているからである。
(B) Ghost and density unevenness The ghost and density unevenness are at a level that is practically no problem in developing sleeves Nos. 1 to 4, and among these, developing sleeve No. 3 is particularly excellent. I understand. These prevent the above-mentioned coating layer from appropriately leaking the charge of the overcharged fine powder, and prevent the overcharged fine powder layer from being formed on the sleeve surface due to the good solid lubricity of graphite. Because.

【0068】(c)被膜剥れについて 比較例の現像スリーブNo. 1は被膜剥れが著しかったの
に対し、本発明の現像スリーブNo. 2〜4では基体6表
面をブラスト処理して所定の粗面10を形成したたため
被膜層7の基体への密着性が向上し、このため被膜剥れ
が発生しなかったものと考えられる。
(C) Peeling of Film While the developing sleeve No. 1 of the comparative example was remarkably peeled, the developing sleeves Nos. 2 to 4 of the present invention blasted the surface of the substrate 6 to a predetermined level. It is considered that the adhesion of the coating layer 7 to the substrate was improved due to the formation of the rough surface 10, and thus the coating did not peel off.

【0069】以上では、現像スリーブ基体6としてアル
ミニウム基体を用いた場合を示したが、これに限らず、
基体は銅合金、ステンレス合金等のものが使用可能であ
った。この基体6表面の粗面10の粗さは、上述したよ
うに、平均表面粗さRaが1.0〜3.0がよく、この
範囲で有効であった。
Although the case where the aluminum base is used as the developing sleeve base 6 has been described above, the invention is not limited to this.
As the substrate, a copper alloy, a stainless alloy or the like could be used. As described above, the roughness of the rough surface 10 on the surface of the substrate 6 is preferably 1.0 to 3.0 with the average surface roughness Ra, and was effective in this range.

【0070】又以上では、基体6の粗面10上に形成し
た樹脂被膜層7の表面の粗さは、平均表面粗さRaが
1.2〜2.4μmの範囲で優れることが示されたが、
本発明者等が確認したところによれば、Raが0.8〜
2.5μmの範囲で有効であった。
The above shows that the surface roughness of the resin coating layer 7 formed on the rough surface 10 of the substrate 6 is excellent when the average surface roughness Ra is in the range of 1.2 to 2.4 μm. But,
According to the confirmation by the present inventors, Ra was 0.8 to 0.8.
It was effective in the range of 2.5 μm.

【0071】実施例2 図5に示すように、アルミニウム引き抜き材からなる円
筒状基体6′(これは、表1に示したスリーブNo. 1に
基体に相当する)表面にブラスト処理により粗面を直接
形成しないで、表6に示す処方でフィラーとして酸化チ
タン微粒子を含有する中間樹脂層6″を塗工してスリー
ブ基体6とする。その樹脂層6″の表面は、樹脂中に微
粒子フィラーを分散させたことによって微細凹凸の粗面
12となる。尚、No. 5〜8のいずれも、中間樹脂層の
塗布量は4.08g/m2 である。
Example 2 As shown in FIG. 5, the surface of a cylindrical substrate 6 '(corresponding to the substrate of sleeve No. 1 shown in Table 1) made of an aluminum drawn material was roughened by blasting. Instead of directly forming the intermediate resin layer 6 ″ containing titanium oxide fine particles as a filler according to the formulation shown in Table 6, a sleeve substrate 6 is formed. The surface of the resin layer 6 ″ has a fine particle filler in the resin. The dispersion results in a rough surface 12 having fine irregularities. In each of Nos. 5 to 8, the coating amount of the intermediate resin layer was 4.08 g / m 2 .

【0072】[0072]

【表6】 [Table 6]

【0073】そして、その粗面12上に表7に示す内容
の樹脂塗料を用いて被膜層7を形成して、本発明の現像
スリーブNo. 5〜8とした。
Then, a coating layer 7 was formed on the roughened surface 12 using a resin coating having the contents shown in Table 7 to obtain developing sleeve Nos. 5 to 8 of the present invention.

【0074】[0074]

【表7】 [Table 7]

【0075】表8に現像スリーブNo. 5〜8を示す。
尚、No. 5〜8のいずれも、被膜層7の塗布量は8.0
g/m2 である。
Table 8 shows developing sleeve Nos. 5 to 8.
In each of Nos. 5 to 8, the coating amount of the coating layer 7 was 8.0.
g / m 2 .

【0076】[0076]

【表8】 [Table 8]

【0077】以上のような現像スリーブNo. 5〜8を、
実施例1のときと同様に、画像形成装置の現像装置に組
み込んで複写実験を行ない、現像スリーブの評価をし
た。その結果を表9に示す。
The developing sleeve Nos. 5 to 8 described above were
As in the case of Example 1, a copy experiment was performed by incorporating the image forming apparatus into the developing device of the image forming apparatus, and the developing sleeve was evaluated. Table 9 shows the results.

【0078】[0078]

【表9】 [Table 9]

【0079】[0079]

【0080】[0080]

【0081】このように中間層6″の上に被膜層7を塗
工したものでは、現像スリーブNo.8に見られるよう
に、平均表面粗さRaが3.0μmの場合でも良好な結
果を示している。これは、同じ平均表面粗さRaを示し
ても、図4の場合と図5の場合とでは被膜層7の粗面形
状が異なるためであると思われる。
In the case where the coating layer 7 is applied on the intermediate layer 6 ″ in this manner, as shown in the developing sleeve No. 8, good results can be obtained even when the average surface roughness Ra is 3.0 μm. This is probably because the rough surface shape of the coating layer 7 differs between the case of FIG. 4 and the case of FIG.

【0082】いずれにせよ、平均表面粗さRaが1.0
〜3.0μmの範囲で十分なトナー搬送力と、適度なト
ナー摩擦帯電が得られることが分かる。又凹凸の平均間
隔Sm値の観点からは、Sm値が40〜70μmの範囲
で良好なトナー搬送力が得られることが分かる。
In any case, the average surface roughness Ra is 1.0
It can be seen that a sufficient toner conveying force and an appropriate toner triboelectric charge can be obtained in the range of from 3.0 to 3.0 μm. Further, from the viewpoint of the average interval Sm value of the unevenness, it can be seen that a good toner conveying force can be obtained when the Sm value is in the range of 40 to 70 μm.

【0083】図5の例において、現像スリーブ8の下地
としての微粒子フィラー(表6では酸化チタン)を含有
した樹脂層6″に用いられる結着樹脂(第1樹脂)は、
アルミニウム基体6′との接着性が、被膜層7の結着樹
脂(第2樹脂)のアルミニウム基体6′への接着性より
も強いことが望ましい。これにより、被膜層7を直接基
体6′に塗布した場合よりも、被膜層7がスリーブから
剥離しにくくなる。又被膜層7、中間層6″は、種類は
違っていても樹脂同士なので互に馴染み易く、相互の接
着力は強い。従って図4の場合に比べて、被膜層7と塗
布する面の表面粗さRaが小さくても、被膜層7はスリ
ーブから離れにくくなる。
In the example of FIG. 5, the binder resin (first resin) used for the resin layer 6 ″ containing the fine particle filler (titanium oxide in Table 6) as the base of the developing sleeve 8 is:
It is desirable that the adhesiveness to the aluminum substrate 6 'is stronger than the adhesiveness of the binder resin (second resin) of the coating layer 7 to the aluminum substrate 6'. Thereby, the coating layer 7 is less likely to be separated from the sleeve than when the coating layer 7 is directly applied to the base 6 '. The coating layer 7 and the intermediate layer 6 ″ are different from each other even if they are of different types, so that they are easily compatible with each other and have a strong adhesive force. Therefore, as compared with the case of FIG. Even if the roughness Ra is small, the coating layer 7 is hard to separate from the sleeve.

【0084】このように、金属基体6′への付着力の向
上は、中間層6″を構成する第1樹脂に分担させるわけ
であるから、被膜層7を構成する第2樹脂は硬度が第1
樹脂の硬度よりも高いことが望ましい。これは、被膜層
7の摩耗を抑制するためである。
As described above, the improvement of the adhesive force to the metal base 6 'is shared by the first resin constituting the intermediate layer 6 ", and the second resin constituting the coating layer 7 has the second hardness. 1
Desirably, the hardness is higher than the hardness of the resin. This is to suppress wear of the coating layer 7.

【0085】又被膜層7に適度な平均表面粗さRaを与
えるために、中間層6″に分散させる微粒子フィラー
(表6では酸化チタン)の体積平均粒径は、被膜層7に
分散させるグラファイト微粒子の体積平均粒径よりも大
であることが好ましい。
In order to give the coating layer 7 an appropriate average surface roughness Ra, the volume average particle diameter of the fine particle filler (titanium oxide in Table 6) dispersed in the intermediate layer 6 ″ is determined by the graphite dispersed in the coating layer 7. It is preferably larger than the volume average particle size of the fine particles.

【0086】尚、表6に示す如く、中間層6″にカーボ
ンブラック微粒子を分散させているのは、これを添加す
ることによって、微粒子フィラーを分散させただけの場
合よりも中間層6″の電気抵抗を下げ、これにより被膜
層7から流れてきたトナーの過剰帯電電荷を金属基体
6′に流し易くし、又現像バイアス電圧の効果を発揮さ
せ易くすることができる。
As shown in Table 6, the reason why carbon black fine particles are dispersed in the intermediate layer 6 ″ is that the addition of the carbon black fine particles disperses the carbon black fine particles more than the case where only the fine particle filler is dispersed. The electric resistance can be reduced, so that the excessively charged electric charge of the toner flowing from the coating layer 7 can be easily flown to the metal substrate 6 ', and the effect of the developing bias voltage can be easily exerted.

【0087】中間層6″の表面の粗面化には、前記の酸
化チタンの如き微粒子フィラーが主として寄与するの
で、中間層6″に分散させるカーボンブラック微粒子
は、上記微粒子フィラーよりも平均粒径が小さい方が好
ましい。
Since the fine particle filler such as the above-mentioned titanium oxide mainly contributes to the surface roughening of the intermediate layer 6 ″, the carbon black fine particles dispersed in the intermediate layer 6 ″ have a more average particle size than the above fine particle filler. Is preferably smaller.

【0088】中間層6″の微粒子フィラーとしては、酸
化チタンの代わりに、シリカ、チタン酸カリウム、チタ
ン酸バリウム等の使用が可能である。又これらのフィラ
ーの体積平均粒径としては、1.0〜20μmのものが
適している。又金属円筒6′への中間層6″の塗布量
は、2〜8g/m2 で良い結果が得られる。
Instead of titanium oxide, silica, potassium titanate, barium titanate, or the like can be used as the fine particle filler for the intermediate layer 6 ″. A good result is obtained when the coating amount of the intermediate layer 6 ″ on the metal cylinder 6 ′ is 2 to 8 g / m 2 .

【0089】図4、図5の実施例で、樹脂被膜層7には
グラファイト微粒子とカーボンブラック微粒子を含有さ
せた(カーボンブラックはトナー4の過帯電分を効果的
にリークさせるのに寄与する)が、少なくともグラファ
イト微粒子を含有させるだけでも有効であった。グラフ
ァイトの体積平均粒径は0.5〜15μmが適当であっ
た。カーボンブラックの体積平均粒径は5〜300mμ
が適当であった。
4 and 5, the resin coating layer 7 contains graphite fine particles and carbon black fine particles (the carbon black contributes to the effective leakage of the overcharged portion of the toner 4). However, it was effective to include at least graphite fine particles. The volume average particle size of graphite is suitably from 0.5 to 15 μm. Volume average particle size of carbon black is 5 to 300 mμ
Was appropriate.

【0090】グラファイトは、その固体潤滑性も活用す
るので、平均粒径がカーボンブラックのそれより大の方
が好ましい。被膜層7の樹脂とグラファイト及びカーボ
ンブラックとの比率(重量比)、即ち樹脂/{(グラフ
ァイト)+(カーボンブラック)}は、1/1〜3/1
の範囲で優れていた。
Since graphite also utilizes its solid lubricity, it is preferable that graphite has an average particle size larger than that of carbon black. The ratio (weight ratio) of the resin of the coating layer 7 to graphite and carbon black, that is, resin / {(graphite) + (carbon black)} is 1/1 to 3/1.
The range was excellent.

【0091】又樹脂被膜層7の付着量は8.0mg/m
2 の場合を示したが、付着量は4〜12mg/m2 の範
囲が良い結果を示す。
The amount of the resin coating layer 7 attached was 8.0 mg / m 2.
Although the case of 2 was shown, the range of 4 to 12 mg / m 2 shows good results.

【0092】又被膜層7の樹脂バインダーとして、前記
各例ではフェノール樹脂を用いたが、それ以外にエポキ
シ、メラミン、ポリアミド、シリコーン、ポリ四フッ化
エチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリス
チレン、ポリメタクリレート等の樹脂が使用可能であっ
た。
In each of the above examples, a phenol resin was used as the resin binder for the coating layer 7, but other than that, epoxy, melamine, polyamide, silicone, polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethacrylate, etc. And other resins could be used.

【0093】又図5の例で、中間層6″に使用する結着
樹脂としては、表6に示したポリエステル樹脂以外に、
フェノール樹脂、テフロン樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂の使用が可能である。この中間層6″
の樹脂は、被膜層7の樹脂との関係において、前述した
特性を満たすものを選ぶと良い。尚、この中間層6″
に、前記微粒子フィラーに加えて更にカーボンブラック
微粒子を分散させる場合、そのカーボンブラック微粒子
の体積平均粒径は、前記と同様、5〜300mμが適当
である。
In the example of FIG. 5, as the binder resin used for the intermediate layer 6 ″, in addition to the polyester resin shown in Table 6,
Phenol resin, Teflon resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin can be used. This middle layer 6 ″
It is preferable to select a resin that satisfies the above-described characteristics in relation to the resin of the coating layer 7. The intermediate layer 6 ″
When carbon black fine particles are further dispersed in addition to the above-mentioned fine particle filler, the volume average particle diameter of the carbon black fine particles is suitably from 5 to 300 μm as described above.

【0094】又中間層における樹脂と微粒子フィラー及
びカーボンブラックとの重量比、即ち(樹脂)/{(微
粒子フィラー)+(カーボンブラック)}は、1/5〜
3/1で優れていた。
The weight ratio of the resin to the fine particle filler and the carbon black in the intermediate layer, that is, (resin) / {(fine particle filler) + (carbon black)} is 1/5 to
It was excellent at 3/1.

【0095】尚、本発明は一成分非磁性現像剤を使用す
る現像装置にも適用できる。その場合、図1〜図3の例
で磁石5は不要である。
The present invention can be applied to a developing device using a one-component non-magnetic developer. In that case, the magnet 5 is unnecessary in the examples of FIGS.

【0096】又本発明はゴースト防止効果が顕著である
ので、体積平均粒径が4〜9μmであるような小粒径ト
ナーを含む一成分現像剤を使用する現像装置に好適であ
る。又現像スリーブ(現像ローラ)表面で摩擦帯電した
現像剤粒子を用いて静電潜像を現像するには、現像スリ
ーブと像担持体との現像部における最小間隙は50〜5
00μmが適当である。
Since the present invention has a remarkable ghost preventing effect, it is suitable for a developing apparatus using a one-component developer containing a small particle size toner having a volume average particle size of 4 to 9 μm. To develop an electrostatic latent image using developer particles frictionally charged on the surface of a developing sleeve (developing roller), the minimum gap in the developing section between the developing sleeve and the image carrier is 50 to 5 mm.
00 μm is appropriate.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る現像
装置の現像ローラは、平均表面粗さRaが1.0〜3.
0μmの基体上に樹脂層を有しており、樹脂層の平均表
面粗さRaが0.8〜2.5μmであり、樹脂層の表面
の凹凸の平均間隔Smが30〜70μmであるという特
徴を有するので、 (1)一成分現像剤として小粒径トナーを用いても、長
期間にわたって濃度低下、濃度ムラ及びゴーストのない
良好な画像を得ることができる。又 (2)基体の粗面に樹脂層を塗布しているので、樹脂層
は基体に強く付着して樹脂被膜層の劣化、剥れ、傷等を
防いで、現像ローラを長寿命化することができる。更
に、 (3)基体の粗面に樹脂層を塗布することにより、基体
上に樹脂層を設けた時点で適正な表面粗さが得られ、表
面を粗すための特別な後工程を必要としない。といった
作用効果を奏し得る。
As described above, the developing roller of the developing device according to the present invention has an average surface roughness Ra of 1.0 to 3.0.
A resin layer is provided on a substrate having a thickness of 0 μm, the average surface roughness Ra of the resin layer is 0.8 to 2.5 μm, and the average interval Sm of irregularities on the surface of the resin layer is 30 to 70 μm. (1) Even if a small particle size toner is used as a one-component developer, a good image free from density reduction, density unevenness and ghost can be obtained for a long period of time. (2) Since the resin layer is applied to the rough surface of the base, the resin layer strongly adheres to the base to prevent deterioration, peeling, scratches, etc. of the resin coating layer, thereby extending the life of the developing roller. Can be. Further, (3) by applying the resin layer to the rough surface of the base, an appropriate surface roughness can be obtained at the time when the resin layer is provided on the base, and a special post-process for roughening the surface is required. do not do. Such an effect can be obtained.

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

【図1】本発明の現像装置の一実施例を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a developing device of the present invention.

【図2】本発明の現像装置の他の実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the developing device of the present invention.

【図3】本発明の現像装置の更に他の実施例を示す構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing still another embodiment of the developing device of the present invention.

【図4】本発明の現像装置における現像スリーブの一部
拡大断面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of a developing sleeve in the developing device of the present invention.

【図5】本発明の現像装置における現像スリーブの他の
例の一部拡大断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of another example of the developing sleeve in the developing device of the present invention.

【図6】ゴースト現象の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a ghost phenomenon.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 規制ブレード 4 トナー 6 スリーブ基体 6′ 金属基体 6″ 中間層 7 樹脂被膜層 8 現像スリーブ 10 粗面 12 粗面 20 弾性板 2 Regulator blade 4 Toner 6 Sleeve base 6 'Metal base 6 "Intermediate layer 7 Resin coating layer 8 Developing sleeve 10 Rough surface 12 Rough surface 20 Elastic plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−73275(JP,A) 特開 昭47−13088(JP,A) 特開 昭58−57164(JP,A) 特開 昭62−70879(JP,A) 特開 昭57−181569(JP,A) 特開 昭61−138261(JP,A) 特開 平1−276174(JP,A) 特開 平2−105181(JP,A) 特開 平2−105183(JP,A) 特開 平2−109071(JP,A) 実開 平1−103857(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 15/08 - 15/095 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-73275 (JP, A) JP-A-47-13088 (JP, A) JP-A-58-57164 (JP, A) JP-A-62 70879 (JP, A) JP-A-57-181569 (JP, A) JP-A-61-138261 (JP, A) JP-A-1-276174 (JP, A) JP-A-2-105181 (JP, A) JP-A-2-105183 (JP, A) JP-A-2-10971 (JP, A) JP-A-1-103857 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 15/08-15/095

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平均表面粗さRaが1.0〜3.0μm
の基体上に樹脂層を有している現像ローラにおいて、前
記樹脂層の平均表面粗さRaが0.8〜2.5μmであ
り、前記樹脂層の表面の凹凸の平均間隔Smが30〜7
0μmであることを特徴とする現像ローラ。
1. An average surface roughness Ra of 1.0 to 3.0 μm.
In the developing roller having a resin layer on the substrate, the average surface roughness Ra of the resin layer is 0.8 to 2.5 μm, and the average interval Sm of the irregularities on the surface of the resin layer is 30 to 7
A developing roller having a thickness of 0 μm.
【請求項2】 前記樹脂層は、体積平均粒径が0.5〜
15μmのグラファイト粒子を含むことを特徴とする請
求項1の現像ローラ。
2. The resin layer has a volume average particle size of 0.5 to
2. The developing roller according to claim 1, comprising 15 [mu] m graphite particles.
【請求項3】 前記基体上への前記樹脂層の付着量は、
4〜12g/m2であることを特徴とする請求項1又は
2の現像ローラ。
3. The adhesion amount of the resin layer on the base is:
The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller has a weight of 4 to 12 g / m 2 .
【請求項4】 前記樹脂層には更にカーボンブラック粒
子が分散されていることを特徴とする請求項2の現像ロ
ーラ。
4. The developing roller according to claim 2, wherein carbon black particles are further dispersed in said resin layer.
【請求項5】 前記基体は不定形砥粒によりサンドブラ
スト処理を施してなることを特徴とする請求項1〜4の
いずれかの項に記載の現像ローラ。
5. The developing roller according to claim 1, wherein the substrate is subjected to sandblasting using irregular-shaped abrasive grains.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかの項に記載の現
像ローラを有していることを特徴とする現像装置。
6. A developing device comprising the developing roller according to claim 1. Description:
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