JP5320707B2 - Development device - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that is hardly influenced by operating environment and can continuously provide a high-quality print image even when performing printing of many sheets though it is compact and inexpensive. <P>SOLUTION: The developing device 30C has a developing roller 32 and a discharge member 50, wherein deflection of the developing roller is 5 to 25 &mu;m, and when a mean value of pressing force of the discharge member abutting on the developing roller is represented as Pave, and the maximum value and the minimum value thereof are represented as Pmax and Pmin respectively, they satisfy following expressions (1) and (2). The expression (1) is 0.5 kPa&le;Pave&le;50 kPa, and the expression (2) is 0.05&le;(Pmax-Pmin)/Pave&le;0.3. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電子写真画像形成装置に装着して用いる現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device used by being mounted on an electrophotographic image forming apparatus.

近年、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成技術の発達は著しく、中でも電子写真方式に基づいた画像形成装置が多く用いられている。また、パーソナルコンピュータ等関連技術の性能向上に伴い、カラーの画像形成が可能な装置や小型、軽量、低価格の画像形成装置を要望する声が高くなり、さらなる改良、性能アップが望まれている。   In recent years, image forming technologies such as copying machines, printers, facsimiles and the like have been remarkably developed, and in particular, an image forming apparatus based on an electrophotographic system is often used. In addition, with improvements in the performance of related technologies such as personal computers, there is an increasing demand for devices capable of forming color images and compact, lightweight, low-cost image forming devices, and further improvements and improved performance are desired. .

画像性装置に用いられる電子写真現像剤としてはいわゆるトナーとキャリアとからなる2成分現像剤と非磁性又は磁性のトナーからなる1成分トナーとがあり、1成分トナーを用いた画像形成方法ではキャリアを使用する必要が無いため、キャリアとトナーを混合するための撹拌装置が不要で、トナーとキャリアの混合比を一定にするための制御も必要としないという利点がある。さらに、非磁性1成分トナーを用いた1成分現像方式は磁性1成分トナーと比較して現像ローラに磁石を使用しなくて済むため、小型の電子写真方式の画像形成装置であるプリンター等に好ましく用いられている。   The electrophotographic developer used in the image forming apparatus includes a so-called two-component developer composed of a toner and a carrier and a one-component toner composed of a non-magnetic or magnetic toner. In an image forming method using the one-component toner, a carrier is used. Therefore, there is no need for a stirrer for mixing the carrier and the toner, and there is an advantage that the control for making the mixing ratio of the toner and the carrier constant is not required. Furthermore, the one-component developing method using a non-magnetic one-component toner does not require the use of a magnet on the developing roller as compared with the magnetic one-component toner, and thus is preferable for a printer which is a small electrophotographic image forming apparatus. It is used.

また、非磁性トナーを用いた1成分現像方式のなかでも、感光体と現像ローラを離設して現像を行う非接触現像方式が高画質化に対して有利である。   Among the one-component development methods using non-magnetic toner, a non-contact development method in which development is performed by separating a photosensitive member and a developing roller is advantageous for improving image quality.

このように、現像装置に対しては、小型、低価格でありながら、高画質で高耐久な性能が要求されている。   As described above, the developing device is required to have high image quality and high durability while being small and inexpensive.

一方、高画質化のアプローチとしては、感光体や現像ローラ等の画像形成部材の寸法精度を上げて画像の濃度むらをなくす試みがなされている(例えば、特許文献1、特許文献2参照。)。   On the other hand, as an approach for improving image quality, attempts have been made to increase the dimensional accuracy of image forming members such as a photoreceptor and a developing roller to eliminate unevenness in image density (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). .

特に現像ローラ上に規制部材でトナー薄層を形成し、感光体と現像ローラを離設して現像を行う非接触現像方式においては、ギャップの変動がそのまま画像の濃度むらに繋がるため、感光体や現像ローラの振れ精度は重要になる。   In particular, in a non-contact developing method in which a toner thin layer is formed on a developing roller with a regulating member and development is performed by separating the photosensitive member and the developing roller, the variation in the gap directly leads to uneven image density. In addition, the runout accuracy of the developing roller becomes important.

現像ローラの振れ精度を確保するために、金属等の導電性軸体を高精度で研磨し、その外周にブラスト処理等により凹凸を付けた後、メッキ層を形成した現像ローラ(例えば、特許文献3参照。)や、金属等からなる導電性軸体にシリコーンゴム等からなる導電性弾性層を高精度の金型で成形して精度を出すものが開示されている(例えば、特許文献4参照。)。
特開平8−74839号公報 特開2000−288879号公報 特公平3−35664号公報 特開2003−184862号公報
In order to ensure the runout accuracy of the developing roller, a conductive shaft body made of metal or the like is polished with high accuracy, and the outer periphery thereof is concavo-convex by blasting or the like, and then a developing roller having a plated layer (for example, patent document) 3), and a method in which a conductive elastic layer made of silicone rubber or the like is molded on a conductive shaft made of metal or the like with a high-precision mold to increase accuracy (for example, see Patent Document 4). .)
JP-A-8-74839 JP 2000-288879 A Japanese Patent Publication No. 3-35664 JP 2003-184862 A

しかしながら、価格、画質、耐久性の全てを市場の要求水準に対して満足できる現像装置がないのが現状である。   However, at present, there is no developing device that can satisfy all of the price, image quality, and durability with respect to the required level of the market.

本発明の現像装置は、市場の要望である現像装置の小型、低価格でありながら高画質が得られ、且つ耐久性に関する課題も解決するものである。   The developing device of the present invention can achieve high image quality while solving the market demand for a developing device that is small in size and low in price, and solves a problem related to durability.

高画質を得るためには前述の通り現像装置に組み込まれる現像ローラの寸法、特に振れ精度が重要である。   In order to obtain high image quality, as described above, the dimensions of the developing roller incorporated in the developing device, particularly the shake accuracy, are important.

ところが、振れ精度を高くしても、プリント初期の画質は、要求レベルであるが、使用する環境の変動や多数枚プリントすると画質が低下するという問題が有った。   However, even if the shake accuracy is increased, the image quality at the initial stage of printing is a required level, but there are problems that the image quality deteriorates when the printing environment is changed or when a large number of sheets are printed.

この原因としては、現像ロール上にトナー規制部材でトナーの薄層を形成する際に、トナーがストレスを受け、ストレスによりトナー母体粒子への外添剤が埋没したり、トナーが破砕することによりトナーが劣化することが原因と推察される。劣化したトナーは帯電量が低下し、その結果、トナーが機内に飛散したり、画像カブリや画像の濃度むらが発生し画質が低下するものと考えられる。   This is because when a toner thin layer is formed on the developing roll with the toner regulating member, the toner is stressed, and the external additive is embedded in the toner base particles due to the stress or the toner is crushed. It is assumed that the toner is deteriorated. It is considered that the deteriorated toner has a reduced charge amount, and as a result, the toner is scattered in the apparatus, and image fogging and density unevenness of the image occur, resulting in a decrease in image quality.

振れ精度を高くする面では金属等の導電性軸体に表面加工のみ施す現像ローラが有利と考えられるが、このような現像ローラは、トナーへのストレスを与えやすく、トナーの耐久性を短くするという問題があった。   In terms of increasing run-out accuracy, a developing roller that only performs surface processing on a conductive shaft such as metal is considered advantageous. However, such a developing roller tends to apply stress to the toner and shortens the durability of the toner. There was a problem.

本発明は、小型、低コストでありながら、使用環境による影響が少なく、多数枚プリントしても継続して高品質のプリント画質を得ることのできる現像装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a developing device that is small in size and low in cost, is less affected by the use environment, and can continuously obtain a high-quality print image quality even when a large number of sheets are printed.

上記課題は、下記の記載の構成により解消されるものである。   The above-described problems are solved by the configuration described below.

1.現像ローラと除電部材を有する非接触現像方式の現像装置において、
前記現像ローラの振れが5〜25μmであり、
前記除電部材は、少なくとも、シート部材と該シート部材を固定するホルダーを有し、該シート部材の両端が該ホルダーに固定され、ホルダーに固定されていないシート部材の領域を現像ローラへ当接させるものであり、
前記現像ローラへ当接する前記除電部材の押圧力の平均値をPave、最大値をPmax、最小値をPminとしたとき、下記式(1)及び(2)が満足されることを特徴とする現像装置。
1. In a non-contact developing type developing device having a developing roller and a charge eliminating member,
The developing roller has a runout of 5 to 25 μm,
The static elimination member has at least a sheet member and a holder for fixing the sheet member, and both ends of the sheet member are fixed to the holder, and a region of the sheet member not fixed to the holder is brought into contact with the developing roller. Is,
The developing is characterized in that the following formulas (1) and (2) are satisfied, where Pave is the average value of the pressing force of the static eliminating member that contacts the developing roller, Pmax is the maximum value, and Pmin is the minimum value: apparatus.

式(1) 0.5kPa≦Pave≦50kPa
式(2) 0.05≦(Pmax−Pmin)/Pave≦0.3
2.前記現像ローラが、導電性軸体の外周に導電性弾性層を設けずに、導電剤と樹脂を含有する被覆層を設けた現像ローラであることを特徴とする前記1に記載の現像装置。
Formula (1) 0.5kPa <= Pave <= 50kPa
Formula (2) 0.05 ≦ (Pmax−Pmin) /Pave≦0.3
2. 2. The developing device according to 1 above, wherein the developing roller is a developing roller provided with a coating layer containing a conductive agent and a resin without providing a conductive elastic layer on the outer periphery of the conductive shaft.

本発明の現像装置は、小型、低コストでありながら、使用環境による影響が少なく、多数枚プリントしても継続して高品質のプリント画質を得ることのできる優れた効果を有する。   The developing device of the present invention is small in size and low in cost, has little influence by the use environment, and has an excellent effect that a high quality print image quality can be continuously obtained even when a large number of sheets are printed.

本発明者は、使用環境による影響が少なく、多数枚プリントしても継続して高品質のプリント画質を得ることのできる現像装置について検討を行った。   The inventor has studied a developing device that is less affected by the use environment and can continuously obtain a high-quality print image quality even when a large number of sheets are printed.

種々検討の結果、使用環境による影響が少なく、多数枚プリントしても継続して高品質のプリント画質が得られる現像ローラは、現像ローラの振れを特定の範囲に押さえ、現像ローラへ当接する除電部材の押圧力を特定の値に抑え、且つ押圧力を均一にすることが重要であることを突き止めた。   As a result of various studies, a developing roller that is less affected by the usage environment and can continuously obtain high-quality print image quality even when many sheets are printed. It was found that it is important to keep the pressing force of the member to a specific value and make the pressing force uniform.

現像ローラの振れ精度と除電部材の押圧力が本発明の範囲であれば、現像ローラ表面に残留するトナーの除電が現像ローラ面上の周方向及び軸方向の各位置で均一に行われる。また、除電されたトナーは次の工程(掻き取り工程及び供給工程)で新しいトナーに入れ替えされるが、トナーの入れ替えは100%新しいトナーに入れ替わるわけではない。   If the runout accuracy of the developing roller and the pressing force of the charge eliminating member are within the range of the present invention, the charge remaining on the developing roller surface is uniformly removed at each position in the circumferential direction and the axial direction on the developing roller surface. Further, the discharged toner is replaced with new toner in the next process (scraping process and supply process), but the replacement of toner does not replace 100% new toner.

残留するトナーの除電量が均一であれば、再度トナーが帯電工程へ搬送された時もほとんどのトナーが所望の帯電量を得ることができる。   If the charge removal amount of the remaining toner is uniform, most of the toner can obtain a desired charge amount even when the toner is conveyed again to the charging step.

残留トナーの新しいトナーへの入れ替えは、除電量の大小にも左右されるため、繰り返し使用を続けた時も、トナーの入れ替えは重要となる。   The replacement of the residual toner with a new toner depends on the amount of charge removal. Therefore, the replacement of the toner becomes important even when the toner is repeatedly used.

本発明の現像装置で用いられる現像ローラの振れは、5μm〜25μm、好ましくは5μm〜15μmである。振れを5μm以上とすることで、生産時の歩留まりがよくなるのでコストを低く抑えることができる。また、振れを25μm以下とすることで、感光体と現像ロール間のギャップ(離接)の変動幅を少なく抑えられるので画像濃度の変動が少なく、除電部材による除電むらも抑えられるので除電むらによるカブリの発生も無くなる。   The shake of the developing roller used in the developing device of the present invention is 5 μm to 25 μm, preferably 5 μm to 15 μm. By setting the runout to 5 μm or more, the yield during production is improved, so that the cost can be kept low. Further, by setting the shake to 25 μm or less, the fluctuation range of the gap (separation) between the photosensitive member and the developing roll can be suppressed to a small extent, so that the fluctuation of the image density is small, and the unevenness of static elimination by the static elimination member can be suppressed. There is no fogging.

現像ローラへ当接する除電部材の押圧力(P)の平均値(Pave)は0.5kPa以上、50kPa以下、好ましくは5kPa以上、30kPa以下である。   The average value (Pave) of the pressing force (P) of the static eliminating member that contacts the developing roller is 0.5 kPa or more and 50 kPa or less, preferably 5 kPa or more and 30 kPa or less.

Paveを0.5kPa以上とすることで、残留するトナーの除電が十分行われ、トナーの入れ替えができ、現像ローラ上に入れ替えできなかったトナーが積層することによるトナーの帯電量の低下がおこらず、トナー飛散等による機内汚れを発生させることがなくなる。また、Paveを50kPa以下とすることで、トナーへのストレスが過剰とならず、外添剤の埋没やトナー割れによるトナーの帯電量低下がおこらず、トナー飛散による機内汚れを発生させることがなくなる。   By setting Pave to 0.5 kPa or more, the remaining toner is sufficiently neutralized, the toner can be replaced, and the toner charge amount does not decrease due to the stacking of the toner that could not be replaced on the developing roller. In-machine contamination due to toner scattering or the like is eliminated. Also, by setting the Pave to 50 kPa or less, the stress on the toner does not become excessive, the charge amount of the toner does not decrease due to the embedding of the external additive or the toner cracking, and the internal contamination due to the scattering of the toner does not occur. .

押圧力(P)の最大値をPmax、押圧力(P)の最小値をPminとした時、(Pmax−Pmin)/Paveは、0.05以上、0.3以下、好ましくは、0.08以上、0.15以下である。   When the maximum value of the pressing force (P) is Pmax and the minimum value of the pressing force (P) is Pmin, (Pmax−Pmin) / Pave is 0.05 or more and 0.3 or less, preferably 0.08. Above, it is 0.15 or less.

(Pmax−Pmin)/Paveを0.05以上とすることで、各部品の精度が加工しやすい範囲となり、組立ても行いやすく部品コスト、製造コストも削減でき本発明の目的に合致する。また(Pmax−Pmin)/Paveを0.3以下とすることで、押圧力のむらによるプリント画像の濃度むらの発生を防止できる。   By setting (Pmax−Pmin) / Pave to be 0.05 or more, the accuracy of each part is within a range that can be easily processed, and it is easy to assemble, and the part cost and the manufacturing cost can be reduced, which meets the object of the present invention. Further, by setting (Pmax−Pmin) / Pave to 0.3 or less, it is possible to prevent the occurrence of uneven density in the printed image due to uneven pressing force.

尚、(Pmax−Pmin)/Paveは、除電部材が現像ローラに当接するときの押圧力のばらつきを表すものである。   Note that (Pmax−Pmin) / Pave represents the variation in the pressing force when the static elimination member contacts the developing roller.

以下、本発明について詳細に説明する。   The present invention will be described in detail below.

《現像装置》
先ず、本発明の現像装置について説明する。
<Developing device>
First, the developing device of the present invention will be described.

図1は、本発明の現像装置の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the developing device of the present invention.

図1は、下記に示す図7のフルカラー画像形成装置の1つの現像器30Cを示す概略図であり、他の現像器30M、30Y、30Bkは、現像器30Cと同一構成なので説明を省略する。   FIG. 1 is a schematic view showing one developing device 30C of the full-color image forming apparatus shown in FIG. 7 described below, and the other developing devices 30M, 30Y, and 30Bk have the same configuration as the developing device 30C, and a description thereof will be omitted.

図1において、10は感光体、30Cは現像器、32は現像ローラ、34は供給ローラ、35はトナー規制部材、50は除電部材、36はアジテータ、37はバイアス電源、38はホッパ、39は本体ケースを示す。現像器30Cは、本体ケース39内に現像ローラ32、供給ローラ34、トナー規制部材35、除電部材50、アジテータ36等の部材を所定位置に配設して構成したものであり、この現像器30Cを電子写真記録装置内の所定位置に設置したとき、現像ローラ32は感光体10に所定の間隙で対向するか、又は当接する。   In FIG. 1, 10 is a photosensitive member, 30C is a developing device, 32 is a developing roller, 34 is a supply roller, 35 is a toner regulating member, 50 is a static eliminating member, 36 is an agitator, 37 is a bias power supply, 38 is a hopper, and 39 is The body case is shown. The developing device 30C is configured by arranging members such as a developing roller 32, a supply roller 34, a toner regulating member 35, a charge removing member 50, an agitator 36, and the like in a main body case 39 at predetermined positions. Is placed at a predetermined position in the electrophotographic recording apparatus, the developing roller 32 faces or contacts the photosensitive member 10 with a predetermined gap.

現像器30C内の新規トナーTはアジテータ36によって撹拌され、供給ローラ34によって現像ローラ32に運ばれる。   The new toner T in the developing device 30C is agitated by the agitator 36 and conveyed to the developing roller 32 by the supply roller 34.

現像ローラ32の表面にはトナーTが吸着され、トナー層Tsが形成される。このトナー層Tsはトナー規制部材35によって薄層化されるとともに摩擦帯電される。そして、摩擦帯電した現像ローラ32表面のトナーTが感光体10表面の静電潜像に電気的に転移付着することにより、静電潜像が現像される。現像後に現像ローラ32上に残留したトナーは、除電部材50に当接して通過し、除電される。除電されたトナーは、供給ローラにより掻き取りが行われると同時に新しいトナーが供給され(掻き取り工程、供給工程)、新しいトナーへ一部が入れ替わる。   Toner T is adsorbed on the surface of the developing roller 32 to form a toner layer Ts. The toner layer Ts is thinned by the toner regulating member 35 and is triboelectrically charged. The toner T on the surface of the developing roller 32 that has been frictionally charged is electrically transferred and adhered to the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 10, whereby the electrostatic latent image is developed. The toner remaining on the developing roller 32 after development passes through the charge removing member 50 and is discharged. The discharged toner is scraped off by the supply roller, and at the same time, new toner is supplied (scraping process, supply process), and a part of the toner is replaced with the new toner.

トナー規制部材35が現像ローラ32へ当接する押圧力は、スリーブ母線方向の線圧として、3〜250N/mが好ましく、5〜30N/mが特に好ましい。押圧力を3〜250N/mとすることにより、トナーの帯電量分布がシャープとなり画像カブリや飛散の発生を回避することができる。   The pressing force with which the toner regulating member 35 comes into contact with the developing roller 32 is preferably 3 to 250 N / m, and particularly preferably 5 to 30 N / m, as the linear pressure in the sleeve bus direction. By setting the pressing force to 3 to 250 N / m, the toner charge amount distribution becomes sharp and image fogging and scattering can be avoided.

トナー規制部材35は、弾性ブレード、弾性ローラ等で、所望の極性にトナーを帯電するのに適した摩擦帯電系列の材質のものを用いることが好ましい。本発明においては、SUS、りん青銅等の金属板、シリコーンゴム、ウレタンゴム、スチレン−ブタジエンゴムなどが好適である。さらに、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、メラミン、メラミン架橋ナイロン、フェノール樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、スチレン系樹脂等の有機樹脂層を設けても良い。また導電性ゴム、導電性樹脂等を使用、又は、金属酸化物、カーボンブラック、無機ウイスカー、無機繊維等のフィラーや荷電制御剤をブレードのゴム中、樹脂中に分散するなども適度の誘電性、帯電付与性を与え、トナーを適度に帯電させることができて好ましい。   The toner regulating member 35 is preferably an elastic blade, an elastic roller, or the like, and is made of a friction charging material suitable for charging the toner to a desired polarity. In the present invention, metal plates such as SUS and phosphor bronze, silicone rubber, urethane rubber, styrene-butadiene rubber and the like are suitable. Furthermore, an organic resin layer such as polyamide, polyimide, nylon, melamine, melamine cross-linked nylon, phenol resin, fluorine resin, silicone resin, polyester resin, urethane resin, styrene resin may be provided. It is also possible to use conductive rubber, conductive resin, etc., or to disperse fillers such as metal oxide, carbon black, inorganic whiskers, inorganic fibers and charge control agents in the blade rubber and resin. It is preferable because it imparts charge imparting properties and can charge the toner appropriately.

《現像ローラの振れ》
本発明で用いる現像ローラの振れは、前記の範囲(5〜25μm)である。
《Development roller runout》
The fluctuation of the developing roller used in the present invention is in the above range (5 to 25 μm).

現像ローラの振れは、導電性軸体の高精度加工(例えば、センタレス研磨、ダイヤモンドバイト等により切削等)や、導電性軸体表面に被覆層を形成した後の研磨(例えば、プランジ型のゴム研磨等)により確保することができる。   The run-out of the developing roller can be caused by high-precision processing of the conductive shaft (for example, centerless polishing, cutting with a diamond tool, etc.) or polishing after forming a coating layer on the surface of the conductive shaft (for example, plunge-type rubber) For example, polishing).

本発明に係る現像ローラの振れは、下記の条件で測定することができる。   The shake of the developing roller according to the present invention can be measured under the following conditions.

測定装置:非接触レーザ変位センサーVG(キーエンス社製)
測定環境:23℃、60%RH
図2は、現像ローラの振れを測定する装置の模式図である。
Measuring device: Non-contact laser displacement sensor VG (manufactured by Keyence Corporation)
Measurement environment: 23 ° C, 60% RH
FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus for measuring the runout of the developing roller.

図2において、11は導電性軸体、32は現像ローラ、Pはレーザ光による測定部を示す。   In FIG. 2, 11 is a conductive shaft body, 32 is a developing roller, and P is a measurement unit using laser light.

振れは、現像ローラの両端部A、B点を基準にして回転させたときの、円筒面の振れを測定する。現像ローラの振れ精度は、画像形成領域を10等分した11カ所を測定し、その最大値と最小値の差を求める。本発明では最大値と最小値の差を現像ローラの振れとする。   The shake is measured by the runout of the cylindrical surface when the developing roller is rotated with reference to both ends A and B of the developing roller. As for the runout accuracy of the developing roller, 11 positions obtained by dividing the image forming area into 10 parts are measured, and the difference between the maximum value and the minimum value is obtained. In the present invention, the difference between the maximum value and the minimum value is taken as the runout of the developing roller.

尚、導電性軸体の振れは、現像ローラと同じ測定方法で測定することができる。   The runout of the conductive shaft can be measured by the same measurement method as that for the developing roller.

《除電部材の押圧力》
現像ローラへ当接する除電部材の押圧力は、除電部材を構成するシート部材の材質、厚さ及び表面粗さ、押圧力均一化部材の材質及び硬度、除電部材の現像ローラへの押し込み量、ニップ幅等でコントロールできる。シート部材の材質は、トナーとの帯電序列から除電性能を優先させるため、主に押圧力均一化部材の硬度と押し込み量で調整することが好ましい。
《Pressing force of static elimination member》
The pressing force of the neutralizing member that contacts the developing roller includes the material, thickness and surface roughness of the sheet member constituting the neutralizing member, the material and hardness of the pressing force equalizing member, the pushing amount of the neutralizing member to the developing roller, the nip Can be controlled by width etc. The material of the sheet member is preferably adjusted mainly by the hardness and pressing amount of the pressing force equalizing member in order to prioritize the charge removal performance from the charging sequence with the toner.

本発明でいう除電部材の押圧力とは、現像ローラと除電部材の当接部に幅1cm、厚さ100μmのポリエステルフィルムをはさみ、引っ張り試験器で引っ張り試験を行った時の引っ張り力をF(N)とした時、押圧力(P)=F×10(kPa)として押圧力(P)を算出して求めた値である。   The pressing force of the neutralizing member in the present invention refers to the tensile force when a tensile test is conducted by a tensile tester with a polyester film having a width of 1 cm and a thickness of 100 μm sandwiched between the developing roller and the neutralizing member. N), the value obtained by calculating the pressing force (P) as pressing force (P) = F × 10 (kPa).

図3は、押圧力の測定する装置の模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus for measuring the pressing force.

図3において、32は現像ロール、50は除電部材、60はポリエステルフィルム(幅1cm、厚さ100μm)、100は引っ張り試験器を示す。   In FIG. 3, 32 is a developing roll, 50 is a static elimination member, 60 is a polyester film (width 1 cm, thickness 100 μm), and 100 is a tensile tester.

〈測定装置、条件〉
引っ張り試験器:HEIDON表面性試験機TYPE18L(新東科学社製)
測定環境:23℃、60%RH
引っ張り速度:300mm/min
測定レンジ:0.9805N/Volt(50%フルスケール)
フィルター:10Hz
現像ローラの画像形成幅を10等分し、11カ所の押圧力を測定する。このデータ群より、下記数値を算出する。
<Measurement equipment and conditions>
Tensile tester: HEIDON surface quality tester TYPE18L (manufactured by Shinto Kagaku)
Measurement environment: 23 ° C, 60% RH
Pulling speed: 300mm / min
Measurement range: 0.9805 N / Volt (50% full scale)
Filter: 10Hz
Divide the image forming width of the developing roller into 10 equal parts and measure the pressing force at 11 locations. The following numerical values are calculated from this data group.

Pmax:押圧力(P)の最大値
Pmin:押圧力(P)の最小値
Pave:押圧力(P)の平均値
本発明でいう押し込み量とは、除電部材が現像ローラに押圧された時、除電部材が押し込まれてへこんだ量(高さ)をいう。ニップ幅とは、除電部材が押し込まれた時、除電部材が現像ローラと接触する除電部材の幅をいう。
Pmax: Maximum value of the pressing force (P) Pmin: Minimum value of the pressing force (P) Pave: Average value of the pressing force (P) The pushing amount referred to in the present invention is when the discharging member is pressed against the developing roller. It refers to the amount (height) that the neutralizing member is depressed and dented. The nip width refers to the width of the static eliminating member that comes into contact with the developing roller when the static eliminating member is pushed.

図4は、ニップ幅を示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the nip width.

図において、32は現像ローラ、50は除電部材、54はニップ幅を示す。   In the figure, 32 is a developing roller, 50 is a static eliminating member, and 54 is a nip width.

《現像ローラ》
次に、現像ローラについて説明する。
<Development roller>
Next, the developing roller will be described.

図5は、本発明に係る現像ローラの構成の一例を示す断面模式図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the developing roller according to the present invention.

図において、11は導電性軸体、20は塗膜、21は導電性弾性層、22は被覆層、23は表面層、32は現像ローラを示す。   In the figure, 11 is a conductive shaft, 20 is a coating film, 21 is a conductive elastic layer, 22 is a coating layer, 23 is a surface layer, and 32 is a developing roller.

本発明に係る現像ローラは、図5の(a)、(b)、(c)に示すように導電性軸体の表面に塗膜を設けたものである。   The developing roller according to the present invention is one in which a coating film is provided on the surface of a conductive shaft as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c).

図5の(a)は、導電性軸体11の外周に導電性弾性層21、被覆層22、表面層23からなる3層の塗膜20を設けたものである。   FIG. 5A shows a structure in which a three-layer coating film 20 including a conductive elastic layer 21, a coating layer 22, and a surface layer 23 is provided on the outer periphery of the conductive shaft body 11.

図5の(b)は、導電性軸体11の外周に被覆層22を設けたものである。   FIG. 5B shows a case where a coating layer 22 is provided on the outer periphery of the conductive shaft body 11.

図5の(c)は、導電性軸体11の外周に被覆層22、表面層23からなる2層の塗膜20を設けたものである。   FIG. 5C shows a case in which a two-layer coating film 20 including a coating layer 22 and a surface layer 23 is provided on the outer periphery of the conductive shaft body 11.

本発明に係る現像ローラは、上記何れの構成でも良いが、図5の(b)に示す導電性軸体の外周に被覆層22を設けた構成のものが、小型で、安価に作製でき好ましい。   The developing roller according to the present invention may have any of the above-described configurations, but the configuration in which the coating layer 22 is provided on the outer periphery of the conductive shaft body shown in FIG. 5B is preferable because it is small and can be manufactured at low cost. .

以下、現像ローラ32を構成する導電性軸体、各層について説明する。   Hereinafter, the conductive shaft body and each layer constituting the developing roller 32 will be described.

導電性軸体11としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属製の中空体や中実体が用いられる。導電性軸体の材質としては、ステンレス、アルミニウム等が挙げられる。上記導電性軸体11の外周面には、導電性弾性層、或いは被覆層の接着性を高めるため、必要に応じて、接着剤、プライマー等を塗布しても良く、また、上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化しても良い。   The conductive shaft body 11 is not particularly limited, and for example, a metal hollow body or solid body is used. Examples of the material of the conductive shaft include stainless steel and aluminum. In order to improve the adhesive property of the conductive elastic layer or the coating layer, an adhesive agent, a primer, or the like may be applied to the outer peripheral surface of the conductive shaft body 11 as necessary. Primers and the like may be made conductive as necessary.

上記導電性軸体11の外周に形成される導電性弾性層(ベースゴム層)21は、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム、ポリウレタン系エラストマー等によって形成される。なかでも、上記導電性弾性層21の形成材料としては、低硬度での弾性変形に対する疲労強度が高いという点から、導電性シリコーンゴムを用いることが好ましい。この材料には、導電剤やシリコーンオイル等の各種添加剤が適度に配合される。導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄等が挙げられ、また、シリコーンオイルとしてはジメチルシリコンオイル等の各種のものが挙げられる。   The conductive elastic layer (base rubber layer) 21 formed on the outer periphery of the conductive shaft 11 is, for example, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone rubber, polyurethane elastomer, and the like. Formed by. Especially, as a forming material of the said conductive elastic layer 21, it is preferable to use conductive silicone rubber from the point that the fatigue strength with respect to the elastic deformation with low hardness is high. Various additives such as a conductive agent and silicone oil are appropriately blended in this material. Examples of the conductive agent include carbon black, graphite, potassium titanate, and iron oxide. Examples of the silicone oil include various types such as dimethyl silicone oil.

被覆層22を形成材料としては、例えば、EPDM、SBR、ニトリルゴム、アクリルニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル、ポリアミド等が用いられる。尚、上記成分以外に、必要により、カーボンブラック、金属酸化物、四級アンモニウム塩、ほう酸塩等の導電剤等を適宜に添加しても良い。   As a material for forming the coating layer 22, for example, EPDM, SBR, nitrile rubber, acrylonitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber, polyurethane elastomer, polyester, polyamide, or the like is used. In addition to the above components, a conductive agent such as carbon black, metal oxide, quaternary ammonium salt, and borate may be appropriately added as necessary.

そして、上記層形成材料は、有機溶剤に溶解等され、塗布液として使用に供される。上記有機溶剤としては、メチルエチルケトン(MEK)、メタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上併せて用いられる。特に、メチルエチルケトンを用いることが、上記層形成材料に対する溶解性の点で好ましい。   And the said layer formation material is melt | dissolved etc. in the organic solvent, and is used as a coating liquid. Examples of the organic solvent include methyl ethyl ketone (MEK), methanol, toluene, isopropyl alcohol, methyl cellosolve, dimethylformamide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, it is preferable to use methyl ethyl ketone from the viewpoint of solubility in the layer forming material.

表面層23を形成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂(PVB)等が挙げられ、これらは単独もしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、耐摩耗性の点で、ウレタン樹脂が好適に用いられる。尚、上記成分以外に、必要により、導電剤、帯電制御剤等を適宜に添加しても良い。   The material for forming the surface layer 23 is not particularly limited, and examples thereof include urethane resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic silicone resin, butyral resin (PVB), and the like. Used together. Of these, urethane resins are preferably used in terms of wear resistance. In addition to the above components, a conductive agent, a charge control agent and the like may be appropriately added as necessary.

また、上記表面層23の形成材料も、上記被覆層22の形成材料と同様に、有機溶剤に溶解等され、塗布液として使用に供される。上記有機溶剤としては、テトラヒドロフラン(THF)やメチルエチルケトン(MEK)等が挙げられる。   In addition, the material for forming the surface layer 23 is dissolved in an organic solvent and used as a coating solution in the same manner as the material for forming the coating layer 22. Examples of the organic solvent include tetrahydrofuran (THF) and methyl ethyl ketone (MEK).

次に、現像ローラの作製方法について説明する。   Next, a method for producing the developing roller will be described.

本発明に係る現像ローラは、例えば、以下のようにして作製することができる。   The developing roller according to the present invention can be produced, for example, as follows.

(導電性弾性層の作製)
導電性弾性層を形成する材料(コンパウンド)は、導電性弾性層を形成する各成分をニーダー、ミキサー等の装置を用いて混練、撹拌することにより調製する。次いで、導電性弾性層を形成する円筒状金型と導電性軸体を準備する。そして、上記円筒状金型の内周面にワックス系等の離型剤を塗布し、上記導電性軸体の外周面に必要に応じて接着剤やプライマー等を塗布する。続いて、下蓋を外嵌した上記円筒状金型の中心軸に上記導電性軸体を設置し、その導電性軸体と円筒状金型との間の空隙に導電性弾性層の形成材料(コンパウンド)を充填した後、上記円筒状金型に上蓋を外嵌する。続いて、その下蓋及び上蓋を外嵌した円筒状金型全体をオーブンに入れ、加熱して導電性弾性層の形成材料(コンパウンド)を加硫し、導電性軸体の外周部に導電性弾性層を形成する。そして、その後に脱型する。脱型後に2次加硫を行っても良い。このように、導電性軸体の外周面に導電性弾性層を形成する。尚、導電性軸体としては、導電性弾性層との接着性を良くするため予め接着剤を塗布したものを用いても良い。
(Preparation of conductive elastic layer)
The material (compound) for forming the conductive elastic layer is prepared by kneading and stirring each component for forming the conductive elastic layer using an apparatus such as a kneader or a mixer. Next, a cylindrical mold for forming the conductive elastic layer and a conductive shaft are prepared. Then, a wax-based release agent is applied to the inner peripheral surface of the cylindrical mold, and an adhesive, a primer, or the like is applied to the outer peripheral surface of the conductive shaft as necessary. Subsequently, the conductive shaft body is installed on the central axis of the cylindrical mold with the lower lid fitted outside, and the conductive elastic layer forming material is formed in the gap between the conductive shaft body and the cylindrical mold. After filling (compound), the upper lid is fitted on the cylindrical mold. Subsequently, the entire cylindrical mold with the lower and upper lids fitted outside is placed in an oven, heated to vulcanize the conductive elastic layer forming material (compound), and conductive on the outer periphery of the conductive shaft. An elastic layer is formed. And it demolds after that. Secondary vulcanization may be performed after demolding. Thus, a conductive elastic layer is formed on the outer peripheral surface of the conductive shaft body. In addition, as a conductive shaft body, in order to improve the adhesiveness with a conductive elastic layer, you may use what apply | coated the adhesive agent previously.

(被覆層及び表面層形成塗布液の調製)
被覆層及び表面層形成材用塗布液は、層を形成する各成分と有機溶媒を秤量し、撹拌混合後、機械式分散機(ボールミル、サンドミル、ホモミキサー等)を用いて分散し、さらに有機溶媒等を加えて撹拌して調製する。
(Preparation of coating layer and surface layer forming coating solution)
The coating solution for the coating layer and surface layer forming material weighs each component forming the layer and the organic solvent, and after stirring and mixing, disperses using a mechanical disperser (ball mill, sand mill, homomixer, etc.), and further organic Prepare by adding a solvent and stirring.

上記有機溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、酢酸エチル等が上げられる。これらは単独もしくは2種以上併せて用いられる。   Examples of the organic solvent include methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, methanol, toluene, isopropyl alcohol, methyl cellosolve, dimethylformamide, tetrahydrofuran, and ethyl acetate. These may be used alone or in combination of two or more.

(現像ローラの作製)
図5の(a)に示す3層構造の現像ローラは、前記導電性弾性層上に、上記で準備した被覆層形成塗布液を塗布し、乾燥させて、被覆層を形成する。さらに、被覆層の外周面に上記で準備した表面層形成塗布液を浸漬塗布し、乾燥して表面層を形成して作製することができる。
(Production roller development)
In the three-layer developing roller shown in FIG. 5A, the coating layer forming coating solution prepared above is applied onto the conductive elastic layer and dried to form a coating layer. Further, the surface layer-forming coating solution prepared above is dip-coated on the outer peripheral surface of the coating layer and dried to form a surface layer.

図5の(b)に示す1層構造の現像ローラは、導電性軸体の外周に上記で準備した被覆層形成塗布液を塗布し、乾燥させて被覆層を形成することにより作製することができる。   The developing roller having a single-layer structure shown in FIG. 5 (b) can be produced by applying the coating layer-forming coating solution prepared above on the outer periphery of the conductive shaft and drying it to form a coating layer. it can.

図5の(c)に示す2層構造の現像ローラは、図5の(b)の被覆層の上に、表面層形成塗布液を塗布し、乾燥させて、表面層を形成することにより作製することができる。   The developing roller having a two-layer structure shown in FIG. 5C is manufactured by applying a surface layer forming coating solution on the coating layer of FIG. 5B and drying to form a surface layer. can do.

尚、塗布液の塗布は、ディップ塗布、ロール塗布、スプレー塗布等により行うことができるが、安定した膜厚を得るにはディップ塗布が好ましい。   The coating solution can be applied by dip coating, roll coating, spray coating, or the like, but dip coating is preferred to obtain a stable film thickness.

導電性弾性層の厚みは、特に限定されるものではなく、0.1〜10mmの範囲に設定することが好ましく、0.2〜3mmがより好ましい。また、被覆層、表面層の厚みは、特に限定されるものではなく、1〜30μmの範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは5〜20μmである。導電性弾性層、被覆層、表面層の各厚みは、現像ローラから断面試料を採取し、この顕微鏡写真を測定して得ることができる。   The thickness of the conductive elastic layer is not particularly limited, and is preferably set in the range of 0.1 to 10 mm, and more preferably 0.2 to 3 mm. Moreover, the thickness of a coating layer and a surface layer is not specifically limited, It is preferable to set to the range of 1-30 micrometers, Especially preferably, it is 5-20 micrometers. The thicknesses of the conductive elastic layer, the coating layer, and the surface layer can be obtained by taking a cross-sectional sample from the developing roller and measuring this micrograph.

上記導電性弾性層には、いわゆる導電剤と呼ばれるものを含有させて導電性が発現される。導電剤の具体例としては、例えば、カーボンブラックをはじめ、銅、銅合金、銀、ニッケル、低融点合金(ハンダなど)の金属微粒子、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウムなどの金属酸化物微粒子、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性ポリマー粒子、金属を被覆したポリマー微粒子、貴金属を被覆した銅や銀の微粒子、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。   The conductive elastic layer contains a so-called conductive agent to exhibit conductivity. Specific examples of the conductive agent include, for example, carbon black, copper, copper alloy, silver, nickel, low-melting-point alloy (solder, etc.) metal fine particles, zinc oxide, tin oxide, indium oxide and other metal oxide fine particles, Examples thereof include conductive polymer particles such as polypyrrole and polyaniline, polymer fine particles coated with metal, copper and silver fine particles coated with noble metal, metal fibers, and carbon fibers.

導電性であることを検知する方法としては、現像ローラの抵抗率を測定することにより検知される。すなわち、現像ローラの抵抗率が103〜1010Ω・cm、好ましくは104〜108Ω・cmとなることにより、現像ローラが導電性を有することを示すものである。 As a method for detecting conductivity, it is detected by measuring the resistivity of the developing roller. That is, when the resistivity of the developing roller is 10 3 to 10 10 Ω · cm, preferably 10 4 to 10 8 Ω · cm, it indicates that the developing roller has conductivity.

この抵抗率の測定方法は、現像ローラを金属プレートに水平に当てて、現像ローラのシャフトの両端部の任意の個所に各々500gの荷重を金属プレート方向に加え、シャフトと金属プレート間に直流電圧100ボルトを印加して測定される値である。   In this resistivity measurement method, a developing roller is placed horizontally on a metal plate, a load of 500 g is applied to each end of the shaft of the developing roller in the direction of the metal plate, and a DC voltage is applied between the shaft and the metal plate. It is a value measured by applying 100 volts.

《除電部材》
本発明に用いる除電部材の構成は、現像ローラに当接する除電部材の押圧力を前述の範囲に設定できれば任意の構成を選択できる。
<Staticizer>
As the structure of the charge removal member used in the present invention, any structure can be selected as long as the pressing force of the charge removal member in contact with the developing roller can be set within the above-described range.

図6は、除電部材の構成の一例を示す断面模式図である。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the configuration of the charge removal member.

図6において、50は除電部材、51はホルダー、52はシート濡材、53は押圧力均一化部材、54はニップ幅、55は押し込み量を示す。   In FIG. 6, 50 is a static elimination member, 51 is a holder, 52 is a sheet wetting material, 53 is a pressing force equalizing member, 54 is a nip width, and 55 is a pushing amount.

図6の(a)は、シート部材をホルダーに固定し、反固定側を現像ローラに当接するような構成の除電部材を示す。   FIG. 6A shows a static eliminating member having a configuration in which the sheet member is fixed to the holder and the opposite side is in contact with the developing roller.

図6の(b)は、押圧力均一化部材をホルダーに固定し、反固定側の平面或いは曲面を現像ローラに当接接触するような構成の除電部材を示す。   FIG. 6B shows a static eliminating member having a structure in which the pressing force equalizing member is fixed to the holder, and the flat surface or curved surface on the anti-fixed side is in contact with the developing roller.

図6の(c)は、シート部材の片側をホルダーに固定し、シート部材の端部を現像ローラに当接するような構成の除電部材を示す。   FIG. 6C shows a static eliminating member having a configuration in which one side of the sheet member is fixed to the holder and the end of the sheet member is in contact with the developing roller.

これらの中では図6の(b)の構成が押圧力を調整しやすく好ましい。図6の(b)は現像ローラと当接する部分は可撓性のあるシート部材であり、このシート部材の裏面から押圧力均一化部材(例えば、スポンジ状部材)を設置する構成の除電部材である。   Among these, the configuration of FIG. 6B is preferable because the pressing force can be easily adjusted. FIG. 6B shows a static eliminating member having a configuration in which a portion that contacts the developing roller is a flexible sheet member, and a pressing force equalizing member (for example, a sponge-like member) is installed from the back surface of the sheet member. is there.

シート部材としては、ナイロン、ポリウレタン、アクリル、ポリエステル、塩化ビニル、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられるが、好ましくは、フッ素樹脂(PTFE)にカーボンブラック等の導電剤を練りこんで導電性を付与したシートが挙げられる。シート部材の厚さは、20〜500μmが好ましく、特に好ましくは50μm〜200μmである。シート部材の表面粗さは、中心線平均粗さ(Ra)で0.05μm〜2.0μmが好ましく、特に好ましくは0.1μm〜1.0μmである。シート部材の抵抗率は104〜109Ω・cmが好ましく、特に好ましくは、105〜107Ω・cmである。 Examples of the sheet member include nylon, polyurethane, acrylic, polyester, vinyl chloride, silicone resin, and fluororesin. Preferably, a conductive agent such as carbon black is kneaded into fluororesin (PTFE) to impart conductivity. Sheet. The thickness of the sheet member is preferably 20 to 500 μm, particularly preferably 50 μm to 200 μm. The surface roughness of the sheet member is preferably 0.05 μm to 2.0 μm, particularly preferably 0.1 μm to 1.0 μm, in terms of centerline average roughness (Ra). The resistivity of the sheet member is preferably 10 4 to 10 9 Ω · cm, and particularly preferably 10 5 to 10 7 Ω · cm.

押圧力均一化部材の材質としては、シート部材の裏面に設置できシート部材を固定できれば特に限定されず、EPDM、ウレタン、ナイロン、シリコーン、PET、PTFE、PVDF、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、モルトプレン及びポリノルボルネンゴム等の材質を用いたものが挙げられる。これらの中ではモルトプレンがシート部材を良好に固定でき好ましい。   The material of the pressing force equalizing member is not particularly limited as long as it can be installed on the back surface of the sheet member and the sheet member can be fixed. EPDM, urethane, nylon, silicone, PET, PTFE, PVDF, natural rubber, nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber , Styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, maltoprene and polynorbornene rubber. Among these, maltoprene is preferable because it can fix the sheet member satisfactorily.

押圧力均一化部材の硬度としては、JIS K 6253 タイプE硬度で30〜70°が好ましく、特に好ましくは40〜60°である。   The hardness of the pressing force uniformizing member is preferably 30 to 70 ° in JIS K 6253 type E hardness, and particularly preferably 40 to 60 °.

また、除電部材は例えば現像ローラへ0.1〜0.8mm押し込むようにして、現像ローラと除電部材とのニップ幅が0.1〜3mmになるように設定されることが好ましい。   In addition, it is preferable that the neutralizing member is set to be 0.1 to 0.8 mm into the developing roller so that the nip width between the developing roller and the neutralizing member is 0.1 to 3 mm.

尚、中心線平均粗さ(Ra)は、東京精密(株)製表面粗さ測定器「SURFCOM 1400D」により測定することができる。   The center line average roughness (Ra) can be measured by a surface roughness measuring instrument “SURFCOM 1400D” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.

タイプE硬度は、高分子計器(株)製アスカーゴム硬度計E型(JIS K 6253準拠)により測定することができる。   The type E hardness can be measured by an Asker rubber hardness meter E type (conforming to JIS K 6253) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.

《トナー》
本発明では、現像装置の軽量小型化に適した非磁性1成分トナーが好ましく用いられる。非磁性1成分トナーは、樹脂と着色剤を有するトナー母体粒子に流動性や帯電量を確保するため酸化チタンや樹脂微粒子等の外添剤をトナー母体粒子表面に固着して作製されたものである。
"toner"
In the present invention, a non-magnetic one-component toner suitable for reducing the weight and size of the developing device is preferably used. The non-magnetic one-component toner is prepared by fixing an external additive such as titanium oxide or resin fine particles to the surface of the toner base particles in order to ensure fluidity and charge amount on the toner base particles having a resin and a colorant. is there.

非磁性1成分トナーの体積基準におけるメディアン径(D50)径は、高品質のトナー画像を得るという観点から3〜9μmのものが好ましい。 The median diameter (D 50 ) diameter of the nonmagnetic one-component toner on the volume basis is preferably 3 to 9 μm from the viewpoint of obtaining a high-quality toner image.

非磁性1成分トナーを構成する樹脂の具体例としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂を挙げることができる。   Specific examples of the resin constituting the nonmagnetic one-component toner include polyester resin and acrylic resin.

非磁性1成分トナーの製造方法は特に限定されず、公知の重合法や粉砕法により作製することができる。具体的には、トナー母体粒子を作製した後、酸化チタンや樹脂微粒子等の外添剤を添加し、トナー母体粒子に外添剤を固着させて製造される。   The production method of the non-magnetic one-component toner is not particularly limited, and can be produced by a known polymerization method or pulverization method. Specifically, the toner base particles are prepared, and then an external additive such as titanium oxide or resin fine particles is added to fix the external additive to the toner base particles.

《画像形成装置》
次に、本発明の現像装置を用いて画像形成する画像形成装置について説明する。
<Image forming apparatus>
Next, an image forming apparatus that forms an image using the developing device of the present invention will be described.

図7は、本発明の現像装置が搭載可能なフルカラー画像形成装置の一例を示す構成断面図である。   FIG. 7 is a structural sectional view showing an example of a full-color image forming apparatus in which the developing device of the present invention can be mounted.

図7に示すフルカラー画像形成装置には、回転駆動される感光体10の周囲に、感光体10表面を所定電位に均一に帯電させる帯電ブラシ11や、感光体10上に残留したトナーを掻き落すクリーナ12が設けられている。   In the full-color image forming apparatus shown in FIG. 7, the charging brush 11 that uniformly charges the surface of the photoconductor 10 to a predetermined potential and the toner remaining on the photoconductor 10 are scraped off around the photoconductor 10 that is driven to rotate. A cleaner 12 is provided.

また、帯電ブラシ11により帯電された感光体10をレーザビームで走査露光するレーザ走査光学系20が設けられ、レーザ走査光学系20はレーザダイオード、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵する。ホストコンピュータよりレーザ走査光学系20の制御部にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色毎の印字データが転送され、レーザ走査光学系20は各色毎の印字データに基づいてレーザビームを出力して、感光体10上に各色毎の静電潜像を形成する。   A laser scanning optical system 20 that scans and exposes the photosensitive member 10 charged by the charging brush 11 with a laser beam is provided. The laser scanning optical system 20 includes a laser diode, a polygon mirror, and an fθ optical element. Print data for each color of cyan, magenta, yellow, and black is transferred from the host computer to the controller of the laser scanning optical system 20, and the laser scanning optical system 20 outputs a laser beam based on the printing data for each color, An electrostatic latent image for each color is formed on the photoreceptor 10.

静電潜像が形成された感光体10に各色のトナーを供給してフルカラーの現像を行なう現像装置30は、支軸33の周囲にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各非磁性1成分トナーを収容した4つの色別の現像器30C、30M、30Y、30Bkが設けられている。各現像器30C、30M、30Y、30Bkは、支軸33を中心にして感光体10と対向する位置に導かれる。   A developing device 30 that supplies toner of each color to the photoreceptor 10 on which the electrostatic latent image is formed and performs full-color development includes cyan, magenta, yellow, and black non-magnetic one-component toner around the support shaft 33. Four accommodated developer units 30C, 30M, 30Y, and 30Bk are provided. Each of the developing devices 30C, 30M, 30Y, and 30Bk is guided to a position facing the photoconductor 10 with the support shaft 33 as a center.

また、各現像器30C、30M、30Y、30Bkには、回転してトナーを搬送する現像ローラ32の外周面にトナー規制部材35が圧接され、トナー規制部材35により、現像ローラ32により搬送されるトナー量を規制するとともに、トナーを帯電させる。尚、現像装置30は、現像ローラ32により搬送されるトナー量の規制と帯電を適切に行なうために、トナー規制部材を2つ設けることも可能である。   In addition, a toner regulating member 35 is pressed against the outer peripheral surface of the developing roller 32 that rotates and conveys toner to each of the developing units 30C, 30M, 30Y, and 30Bk, and is conveyed by the developing roller 32 by the toner regulating member 35. The toner amount is regulated and the toner is charged. The developing device 30 may be provided with two toner regulating members in order to appropriately regulate and charge the amount of toner conveyed by the developing roller 32.

そして、レーザ走査光学系20により感光体10上に各色の静電潜像が形成される度に、現像装置30は支軸33を中心に回転させて、対応する色のトナーを収容する現像器30C、30M、30Y、30Bkを感光体10と対向する位置に順々に導く。そして、各現像器に設けられた現像ローラ32を感光体10に接触させ、各色の静電潜像が形成された感光体10上に帯電された各色のトナーを供給することにより現像を行う。   Each time an electrostatic latent image of each color is formed on the photoreceptor 10 by the laser scanning optical system 20, the developing device 30 rotates around the support shaft 33 to store the corresponding color toner. 30C, 30M, 30Y, and 30Bk are sequentially guided to positions facing the photoconductor 10. Then, the developing roller 32 provided in each developing device is brought into contact with the photoconductor 10, and development is performed by supplying charged toner of each color onto the photoconductor 10 on which an electrostatic latent image of each color is formed.

また、現像装置30より感光体10の回転方向下流側に、中間転写体40として回転駆動する無端状の中間転写ベルト40が設けられ、中間転写ベルト40は感光体10と同期して回転駆動する。中間転写ベルト40は、回転可能な1次転写ローラ41により押圧されて感光体10に接触する。中間転写ベルト40を支持する支持ローラ42の部分に2次転写ローラ43が回転可能に設けられ、2次転写ローラ43により記録紙等の転写シートSが中間転写ベルト40に押圧される。   Further, an endless intermediate transfer belt 40 that rotates as an intermediate transfer body 40 is provided downstream of the developing device 30 in the rotation direction of the photoreceptor 10, and the intermediate transfer belt 40 is driven to rotate in synchronization with the photoreceptor 10. . The intermediate transfer belt 40 is pressed by a rotatable primary transfer roller 41 and comes into contact with the photoreceptor 10. A secondary transfer roller 43 is rotatably provided at a portion of the support roller 42 that supports the intermediate transfer belt 40, and the transfer sheet S such as recording paper is pressed against the intermediate transfer belt 40 by the secondary transfer roller 43.

さらに、前記現像装置30と中間転写ベルト40との間に設けられたスペースには、中間転写ベルト40上に残留したトナーを掻き取るクリーナ50が中間転写ベルト40に対して接離可能に設けられている。   Further, a cleaner 50 that scrapes off toner remaining on the intermediate transfer belt 40 is provided in a space provided between the developing device 30 and the intermediate transfer belt 40 so as to be able to contact and separate from the intermediate transfer belt 40. ing.

また、普通紙等の記録材Sを中間転写ベルト40に導く給紙手段60は、転写シートSを収容させる給紙トレイ61、給紙トレイ61に収容された転写シートSを1枚ずつ給紙する給紙ローラ62、中間転写ベルト40上に形成された画像と同期して給紙された転写シートSを中間転写ベルト40と2次転写ローラ43との間に送るタイミングローラ63とで構成される。このようにして中間転写ベルト40と2次転写ローラ43との間に搬送された転写シートSを2次転写ローラ43により中間転写ベルト40に押圧させ、中間転写ベルト40からトナー画像を転写シートSに押圧転写させる。   Further, the paper feeding means 60 for guiding the recording material S such as plain paper to the intermediate transfer belt 40 feeds the transfer sheet S in which the transfer sheet S is accommodated and the transfer sheet S accommodated in the paper feed tray 61 one by one. And a timing roller 63 for feeding the transfer sheet S fed in synchronization with the image formed on the intermediate transfer belt 40 between the intermediate transfer belt 40 and the secondary transfer roller 43. The Thus, the transfer sheet S conveyed between the intermediate transfer belt 40 and the secondary transfer roller 43 is pressed against the intermediate transfer belt 40 by the secondary transfer roller 43, and the toner image is transferred from the intermediate transfer belt 40 to the transfer sheet S. Press transfer.

トナー画像が押圧転写された転写シートSは、エアーサクションベルト等で構成された搬送手段66により定着装置70に搬送され、定着装置70で転写されたトナー画像が転写シートS上に定着される。定着処理後の転写シートSは垂直搬送路80を搬送されて装置本体1の上面に排出される。   The transfer sheet S on which the toner image is pressed and transferred is conveyed to a fixing device 70 by a conveying means 66 constituted by an air suction belt or the like, and the toner image transferred by the fixing device 70 is fixed on the transfer sheet S. After the fixing process, the transfer sheet S is transported through the vertical transport path 80 and discharged onto the upper surface of the apparatus main body 1.

次に、フルカラー画像形成装置で行われるフルカラーの画像形成動作を具体的に説明する。先ず、感光体10と中間転写ベルト40を同じ周速度でそれぞれの方向に回転駆動させ、感光体10を帯電ブラシ11により所定電位に帯電させる。   Next, a full color image forming operation performed by the full color image forming apparatus will be described in detail. First, the photoconductor 10 and the intermediate transfer belt 40 are rotationally driven in the respective directions at the same peripheral speed, and the photoconductor 10 is charged to a predetermined potential by the charging brush 11.

このように帯電された感光体10上にレーザ走査光学系20によりシアン画像の露光を行なって感光体10上にシアン画像の静電潜像を形成する。静電潜像形成後、シアントナーを収容した現像器30Cよりトナー規制部材で帯電されたシアントナーを供給して感光体10にシアンのトナー画像を形成する。そして、シアンのトナー画像を形成した感光体10に中間転写ベルト40を1次転写ローラ41を用いて押圧させ、感光体10に形成されたシアンのトナー画像を中間転写ベルト40上に1次転写させる。   A cyan image is exposed on the photosensitive member 10 thus charged by the laser scanning optical system 20 to form an electrostatic latent image of the cyan image on the photosensitive member 10. After forming the electrostatic latent image, the cyan toner charged by the toner regulating member is supplied from the developing device 30C containing the cyan toner to form a cyan toner image on the photoconductor 10. Then, the intermediate transfer belt 40 is pressed against the photoreceptor 10 on which the cyan toner image is formed by using the primary transfer roller 41, and the cyan toner image formed on the photoreceptor 10 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 40. Let

シアンのトナー画像を中間転写ベルト40上に転写後、現像装置30を支軸33を中心に回転させて、マゼンタトナーを収容した現像器30Mを感光体10との対向位置に導き、感光体10上にレーザ走査光学系20によりマゼンタ画像の静電潜像を形成する。そして、形成されたマゼンタの静電潜像を現像器30Mによりマゼンタトナーで現像し、現像されたマゼンタのトナー画像を感光体10から中間転写ベルト40上に1次転写させる。さらに、同様の手順でイエロー画像と黒色画像の露光、現像及び1次転写を順次行ない、中間転写ベルト40上にシアン、マゼンタ、イエロー、黒色のトナー画像を重ねてフルカラーのトナー画像を形成する。   After the cyan toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 40, the developing device 30 is rotated about the support shaft 33, and the developing device 30 </ b> M containing magenta toner is guided to the position facing the photoconductor 10. An electrostatic latent image of a magenta image is formed on the laser scanning optical system 20. The formed magenta electrostatic latent image is developed with magenta toner by the developing device 30M, and the developed magenta toner image is primarily transferred from the photosensitive member 10 onto the intermediate transfer belt 40. Further, exposure, development, and primary transfer of the yellow image and the black image are sequentially performed in the same procedure, and the cyan, magenta, yellow, and black toner images are superimposed on the intermediate transfer belt 40 to form a full-color toner image.

中間転写ベルト40上に黒色のトナー画像が1次転写されると、転写シートSがタイミングローラ63により2次転写ローラ43と中間転写ベルト40との間に搬送され、2次転写ローラ43により転写シートSを中間転写ベルト40に押圧して、中間転写ベルト40上に形成されたフルカラーのトナー画像を転写シートS上に2次転写する。   When the black toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 40, the transfer sheet S is conveyed between the secondary transfer roller 43 and the intermediate transfer belt 40 by the timing roller 63 and transferred by the secondary transfer roller 43. The sheet S is pressed against the intermediate transfer belt 40, and the full color toner image formed on the intermediate transfer belt 40 is secondarily transferred onto the transfer sheet S.

このように、転写シートS上にフルカラーのトナー画像が2次転写されると、転写シートSを搬送手段66により定着装置70に搬送し、定着装置70により転写されたフルカラーのトナー画像を転写シート上に定着させる。その後、画像形成が行われた転写シートSを垂直搬送路80を経由して装置本体1の上面に排出される。   As described above, when the full-color toner image is secondarily transferred onto the transfer sheet S, the transfer sheet S is conveyed to the fixing device 70 by the conveying means 66, and the full-color toner image transferred by the fixing device 70 is transferred to the transfer sheet. Fix on top. Thereafter, the transfer sheet S on which image formation has been performed is discharged onto the upper surface of the apparatus main body 1 via the vertical conveyance path 80.

以下、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although an example is given and explained concretely, the embodiment of the present invention is not limited to this.

《現像ローラの作製》
以下のようにして現像ローラを作製した。
<Production of developing roller>
A developing roller was produced as follows.

〈導電性軸体の準備〉
ステンレス製軸体の表面を、加工して下記の「導電性軸体1〜導電性軸体5」を準備した。
<Preparation of conductive shaft>
The surface of the stainless steel shaft was processed to prepare the following “conductive shaft 1 to conductive shaft 5”.

導電性軸体1:SUS303の中空円筒状導電性軸体をセンタレス研磨したもの(外径15mm、振れ15μm)
導電性軸体2:SUS303の中空円筒状導電性軸体をセンタレス研磨したもの(外径16mm、振れ5μm)
導電性軸体3:SUS303の中空円筒状導電性軸体をセンタレス研磨したもの(外径16mm、振れ12μm)
導電性軸体4:SUS303の中空円筒状導電性軸体をセンタレス研磨したもの(外径16mm、振れ22μm)
導電性軸体5:SUS303の中空円筒状導電性軸体をダイヤモンドバイトで切削加工したもの(外径16mm、振れ19μm)
導電性軸体6:導電性軸体2の表面にブラスト処理加工したもの(外径16mm、振れ27μm、表面粗さRz5μm)
尚、振れは、前記の方法で測定して得られた値である。表面粗さRzは、東京精密(株)製表面粗さ測定器「SURFCOM 1400D」を用いて測定した値である。
Conductive shaft 1: Centerless polished SUS303 hollow cylindrical conductive shaft (outer diameter 15 mm, runout 15 μm)
Conductive shaft 2: Centerless polished SUS303 hollow cylindrical conductive shaft (outer diameter 16 mm, runout 5 μm)
Conductive shaft 3: Centerless polished SUS303 hollow cylindrical conductive shaft (outer diameter 16 mm, runout 12 μm)
Conductive shaft body 4: Centerless polished SUS303 hollow cylindrical conductive shaft body (outer diameter 16 mm, runout 22 μm)
Conductive shaft 5: SUS303 hollow cylindrical conductive shaft cut with a diamond tool (outer diameter 16 mm, runout 19 μm)
Conductive shaft 6: The surface of the conductive shaft 2 is blasted (outer diameter 16 mm, runout 27 μm, surface roughness Rz 5 μm)
The shake is a value obtained by measurement by the above method. The surface roughness Rz is a value measured using a surface roughness measuring instrument “SURFCOM 1400D” manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.

(導電性弾性層の形成材料の調製)
導電性シリコーンゴムをニーダーを用いて混練することにより、導電性弾性層の形成材料(コンパウンド)を調製した。
(Preparation of conductive elastic layer forming material)
A conductive elastic layer forming material (compound) was prepared by kneading conductive silicone rubber using a kneader.

(被覆層形成塗布液1の調製)
メチルエチルケトン100質量部にウレタン樹脂(ニッポラン5199、日本ポリウレタン社製)20質量部を溶解した溶液に、ケッチェンブラック6質量部と、平均粒子径20μmのアクリル樹脂からなる粒子8質量部とをサンドミルを用いて2時間分散させ、「被覆層形成塗布液1」を調製した。
(Preparation of coating layer forming coating solution 1)
A sand mill was prepared by dissolving 6 parts by mass of Ketjen Black and 8 parts by mass of an acrylic resin having an average particle diameter of 20 μm in a solution in which 20 parts by mass of a urethane resin (Nipporan 5199, manufactured by Nippon Polyurethane) was dissolved in 100 parts by mass of methyl ethyl ketone. And dispersed for 2 hours to prepare “Coating layer forming coating solution 1”.

(表面層形成塗布液1の調製)
撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、及び還流冷却器を備えた反応器にε−カプロラクトン310質量部及びアルコール変性シロキサンオイル150質量部及びテトラブチルチタネート0.05質量部を装入し、窒素気流下で180℃の温度で10時間反応させ、水酸基価37、酸価0.40、数平均分子量3,030のポリシロキサン−ポリエステル共重合体を得た。
(Preparation of surface layer forming coating solution 1)
A reactor equipped with a stirrer, thermometer, nitrogen gas inlet tube, and reflux condenser was charged with 310 parts by mass of ε-caprolactone, 150 parts by mass of alcohol-modified siloxane oil and 0.05 parts by mass of tetrabutyl titanate, and nitrogen. The mixture was reacted at a temperature of 180 ° C. for 10 hours under an air stream to obtain a polysiloxane-polyester copolymer having a hydroxyl value of 37, an acid value of 0.40, and a number average molecular weight of 3,030.

上記共重合体150質量部及び1,4−ブタンジオール27質量部を、200質量部のメチルエチルケトンと100質量部のジメチルホルムアミドとの混合溶媒中に溶解し、60℃で良く撹拌しながら91質量部の水添化ジフェニルメタンジイソシアネート(水添化MDI又はH12MDIと略記することあり)を188質量部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐徐に滴下し、滴下終了後80℃で6時間反応させて本発明のシリコーン共重合ポリウレタン樹脂溶液を得た。この溶液は非常に透明性が高く固形分35質量%で35.5Pa・s(25℃)の粘度を有していた。   150 parts by mass of the copolymer and 27 parts by mass of 1,4-butanediol were dissolved in a mixed solvent of 200 parts by mass of methyl ethyl ketone and 100 parts by mass of dimethylformamide, and 91 parts by mass with good stirring at 60 ° C. Of hydrogenated diphenylmethane diisocyanate (which may be abbreviated as hydrogenated MDI or H12MDI) in 188 parts by mass of dimethylformamide was gradually added dropwise, and after completion of the addition, the reaction was carried out at 80 ° C. for 6 hours. A silicone copolymer polyurethane resin solution was obtained. This solution was very transparent and had a viscosity of 35.5 Pa · s (25 ° C.) at a solid content of 35% by mass.

上記で得られたシリコーン共重合ポリウレタン樹脂100質量部と、ケッチェンブラック(カーボンブラック)30質量部とを混合分散させ、「表面層形成塗布液1」を調製した。   100 parts by mass of the silicone copolymer polyurethane resin obtained above and 30 parts by mass of ketjen black (carbon black) were mixed and dispersed to prepare “surface layer forming coating solution 1”.

〈現像ローラ1の作製〉
(導電性弾性層の形成)
外径15mmの「導電性軸体1」の外周面に接着剤を塗布したものを、ロール型内部にセットし、導電性軸体とロール型内周面の間の空隙部に導電性弾性層形成材料であるコンパウンドを注型し、加熱加硫を180℃、1時間行った後、脱型して、さらに2次加硫処理を200℃、4時間することにより導電性軸体の外周に導電性弾性層(厚さ0.6mm)を形成した。この導電性弾性層を形成した導電性軸体のゴム表面をプランジ型の円筒研削盤(水口製作所製)にて研磨を行い導電性弾性層形成後の外径を16mmにした。
<Preparation of developing roller 1>
(Formation of conductive elastic layer)
The outer peripheral surface of the “conductive shaft body 1” having an outer diameter of 15 mm is coated with an adhesive, set inside the roll mold, and a conductive elastic layer in the gap between the conductive shaft body and the roll inner peripheral surface. A compound as a forming material is cast, and heat vulcanization is performed at 180 ° C. for 1 hour, then demolded, and further subjected to secondary vulcanization treatment at 200 ° C. for 4 hours to form an outer periphery of the conductive shaft body. A conductive elastic layer (thickness 0.6 mm) was formed. The rubber surface of the conductive shaft body on which the conductive elastic layer was formed was polished with a plunge type cylindrical grinder (manufactured by Mizuguchi Seisakusho) so that the outer diameter after forming the conductive elastic layer was 16 mm.

(被覆層の形成)
このようにして得られた導電性弾性層の外周に、「被覆層形成塗布液1」を乾燥膜厚が15μmになるよう塗布した後、120℃で30分乾燥を行い、「被覆層1」を形成した。
(Formation of coating layer)
After coating the “coating layer forming coating solution 1” on the outer periphery of the conductive elastic layer thus obtained so that the dry film thickness becomes 15 μm, drying is performed at 120 ° C. for 30 minutes, and “coating layer 1”. Formed.

(表面層の形成)
上記「被覆層1」の外周面に、「表面層形成塗布液1」を乾燥膜厚が5μmになるよう塗布した後、塗布後、120℃で60分乾燥を行うことにより、3層の塗膜を有する「現像ローラ1」を作製した。この現像ローラの振れは20μmであった。
(Formation of surface layer)
After coating “surface layer forming coating solution 1” on the outer peripheral surface of the “coating layer 1” so that the dry film thickness is 5 μm, the coating is dried at 120 ° C. for 60 minutes to form a three-layer coating. “Developing roller 1” having a film was prepared. The developing roller runout was 20 μm.

〈現像ローラ2の作製〉
現像ローラ1の作製において、導電性軸体1を「導電性軸体2」に変更し、「導電性弾性層1」を設けず、「導電性軸体2」の表面に直接「被覆層1」を形成した以外は同様にして、「現像ローラ2」を作製した。この現像ローラの振れは6μmであった。
<Preparation of developing roller 2>
In producing the developing roller 1, the conductive shaft 1 is changed to the “conductive shaft 2”, the “conductive elastic layer 1” is not provided, and the “coating layer 1” is directly formed on the surface of the “conductive shaft 2”. “Developing roller 2” was produced in the same manner except that “.” Was formed. The runout of the developing roller was 6 μm.

〈現像ローラ3の作製〉
現像ローラ1の作製において、導電性軸体1を「導電性軸体3」に変更し、「導電性弾性層1」を設けず、「導電性軸体3」の表面に直接被覆層を形成した以外は同様にして、「現像ローラ3」を作製した。この現像ローラの振れは13μmであった。
<Preparation of developing roller 3>
In the production of the developing roller 1, the conductive shaft 1 is changed to “conductive shaft 3”, and the coating layer is formed directly on the surface of “conductive shaft 3” without providing “conductive elastic layer 1”. A “developing roller 3” was produced in the same manner as described above. The runout of the developing roller was 13 μm.

〈現像ローラ4の作製〉
現像ローラ1の作製において、導電性軸体1を「導電性軸体4」に変更し、「導電性弾性層1」を設けず、「導電性軸体4」の表面に直接「被覆層1」を形成した以外は同様にして、「現像ローラ4」を作製した。この現像ローラの振れは25μmであった。
<Preparation of developing roller 4>
In the production of the developing roller 1, the conductive shaft 1 is changed to the “conductive shaft 4”, the “conductive elastic layer 1” is not provided, and the “coating layer 1” is directly formed on the surface of the “conductive shaft 4”. “Developing roller 4” was produced in the same manner except that “.” Was formed. The runout of this developing roller was 25 μm.

〈現像ローラ5の作製〉
現像ローラ1の作製において、導電性軸体1を「導電性軸体5」に変更し、「導電性弾性層1」を設けず、「導電性軸体5」の表面に「直接被覆層1」を形成した以外は同様にして、「現像ローラ5」を作製した。この現像ローラの振れは20μmであった。
<Preparation of developing roller 5>
In the production of the developing roller 1, the conductive shaft 1 is changed to the “conductive shaft 5”, the “conductive elastic layer 1” is not provided, and the “direct covering layer 1” is formed on the surface of the “conductive shaft 5”. “Developing roller 5” was produced in the same manner except that “.” Was formed. The developing roller runout was 20 μm.

〈現像ローラ6の作製〉
「導電性軸体6」をそのまま現像ローラとしたものを「現像ローラ6」とした。この現像ローラの振れは27μmであった。
<Preparation of developing roller 6>
A “developing roller 6” was obtained by using the “conductive shaft body 6” as it is as a developing roller. The runout of this developing roller was 27 μm.

表1に、現像ローラの作製に用いた導電性軸体、層構成、現像ローラの振れを示す。   Table 1 shows the conductive shaft used for producing the developing roller, the layer structure, and the runout of the developing roller.

Figure 0005320707
Figure 0005320707

尚、振れは、前記の方法で測定して得られた値である。   The shake is a value obtained by measurement by the above method.

《除電部材の作製》
〈除電部材1の作製〉
押圧力均一化部材として、厚さ5mm、JIS K 6253 タイプE硬度(以下E硬度と言う)50°のモルトプレンをホルダーの所定の場所に両面テープにて固定した。その上にシート部材として膜厚50μmの導電性テフロン(登録商標)シートをかぶせ両面テープにて固定した。このものを「除電部材1」とする。
<Production of static elimination member>
<Preparation of static elimination member 1>
As a pressing force uniformizing member, a maltprene having a thickness of 5 mm and a JIS K 6253 type E hardness (hereinafter referred to as E hardness) of 50 ° was fixed to a predetermined place of the holder with a double-sided tape. A conductive Teflon (registered trademark) sheet having a thickness of 50 μm was placed thereon as a sheet member and fixed with a double-sided tape. This is referred to as “static elimination member 1”.

〈除電部材2の作製〉
除電部材1の作製において用いた押圧力均一化部材を厚さ3mm、E硬度20°のモルトプレンに変更、シート部材を膜厚75μmの絶縁性PETシートに変更した以外は同様にして作製したものを「除電部材2」とする。
<Preparation of static elimination member 2>
What was produced in the same manner except that the pressing force uniformizing member used in the preparation of the static elimination member 1 was changed to a maltoprene having a thickness of 3 mm and an E hardness of 20 °, and the sheet member was changed to an insulating PET sheet having a thickness of 75 μm. It will be referred to as “static elimination member 2”.

〈除電部材3の作製〉
除電部材1の作製において用いた押圧力均一化部材を厚さ10mm、E硬度70°のウレタンフォーム、シート部材を膜厚100μmの絶縁性ウレタンシートに変更した以外は同様にして作製したものを「除電部材3」とする。
<Preparation of static elimination member 3>
What was produced in the same manner except that the pressing force uniformizing member used in the preparation of the static elimination member 1 was changed to a urethane foam having a thickness of 10 mm and an E hardness of 70 °, and the sheet member being an insulating urethane sheet having a thickness of 100 μm. It is set as the static elimination member 3 ".

〈除電部材4に作製〉
押圧力均一化部材を設置せずに、膜厚100μmの導電性テフロン(登録商標)シートの両端部をホルダーの所定の場所に両面テープにて固した。このものを「除電部材4」とする。
<Prepared on the static elimination member 4>
Without installing a pressing force equalizing member, both ends of a conductive Teflon (registered trademark) sheet having a film thickness of 100 μm were fixed to a predetermined place of the holder with a double-sided tape. This is referred to as “static elimination member 4”.

表2に、除電部材の作製に用いたシート部材と押圧力均一化部材を示す。   Table 2 shows the sheet member and the pressing force uniformizing member used for producing the static elimination member.

Figure 0005320707
Figure 0005320707

尚、E硬度は、前記の方法で測定して得られた値である。   The E hardness is a value obtained by measurement by the above method.

《現像装置の調整》
上記で作製した現像ローラと除電部材を現像装置に装着して「現像装置1〜10」を調製した。
<Adjustment of developing device>
“Developing devices 1 to 10” were prepared by mounting the developing roller and the charge eliminating member prepared above in the developing device.

表3に、各現像装置の振れ、押し込み量、押圧力を示す。   Table 3 shows the runout, pushing amount, and pressing force of each developing device.

Figure 0005320707
Figure 0005320707

《評価》
実写評価は、画像形成装置として非磁性1成分トナーを用いたカラーレーザプリンター「Magicolor2430DL(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)」を準備した。
<Evaluation>
For actual image evaluation, a color laser printer “Magicor 2430DL (manufactured by Konica Minolta Business Technologies)” using a non-magnetic one-component toner was prepared as an image forming apparatus.

上記で調製した現像装置を上記画像形成装置に順次装着し、低温低湿(10℃、15%RH)と高温高湿(30℃、80%RH)の環境でプリントを行った。   The developing device prepared above was sequentially mounted on the image forming apparatus, and printing was performed in an environment of low temperature and low humidity (10 ° C., 15% RH) and high temperature and high humidity (30 ° C., 80% RH).

現像ローラ初期の性能評価は、画素率20%(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色5%のフルカラーモード)の原稿(A4サイズ)を10枚プリントした。   In the initial performance evaluation of the developing roller, 10 originals (A4 size) having a pixel rate of 20% (a full color mode of 5% each color of yellow, magenta, cyan, and black) were printed.

その後、画像率2%(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色0.5%のフルカラーモード)の原稿(A4サイズ)を5000枚プリントした。   Thereafter, 5,000 originals (A4 size) having an image rate of 2% (full color mode of 0.5% for each color of yellow, magenta, cyan, and black) were printed.

5000枚プリント後の性能評価は、初期性能評価と同じ画素率20%(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色5%のフルカラーモード)の原稿(A4サイズ)を10枚プリントした。画像の濃度むら、画像カブリ及びトナー飛散やこぼれによる機内汚れの状態は下記の評価基準で評価した。尚、評価は◎、○を合格とする。   For performance evaluation after printing 5000 sheets, 10 originals (A4 size) having a pixel rate of 20% (full color mode of 5% for each color of yellow, magenta, cyan, and black) as in the initial performance evaluation were printed. Image density unevenness, image fogging, and the state of internal contamination due to toner scattering and spillage were evaluated according to the following evaluation criteria. In addition, the evaluation is ◎ and ○ are acceptable.

(画像の濃度むら)
画像の濃度むらは、低温低湿(10℃、15%RH)の環境で5000枚プリント修了後、画像濃度0.5の黒のハーフトーン画像をプリントし、得られたハーフトーン画像を目視観察し評価した。
(Image density unevenness)
The density unevenness of the image is printed in a low-humidity environment (10 ° C, 15% RH) and after printing 5000 sheets, a black halftone image with an image density of 0.5 is printed, and the resulting halftone image is visually observed. evaluated.

評価基準
◎:ハーフトーン画像に、濃度むらが無い
○:ハーフトーン画像に、スジ状の薄い濃度むらが存在するが実用上問題なし
×:ハーフトーン画像に、スジ状の濃度むらが存在し実用上問題。
Evaluation criteria ◎: Halftone image has no density unevenness ○: Halftone image has streaky thin density unevenness, but no problem in practical use ×: Halftone image has streaky density unevenness, practical use Top problem.

(画像カブリ)
画像カブリは、低温低湿(10℃、15%RH)環境で5000枚プリント終了後、白地原稿をプリントし、画像カブリについて評価した。画像カブリはトナーがプリント画像面で集合せず広い領域にわたり散らばって、うっすらと地肌が汚れる現象であり、いくつかの集合したトナーによって点状の画像欠陥となるトナーこぼれと区別できる。尚画像カブリは、白地部分の相対濃度を画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)にて任意の10点を測定して平均値を求め画像カブリ濃度とした。
(Image fog)
As for image fogging, after printing 5000 sheets in a low temperature and low humidity (10 ° C., 15% RH) environment, a white background document was printed and evaluated for image fogging. Image fogging is a phenomenon in which toner does not collect on the printed image surface but is scattered over a wide area, and the background is slightly stained, and it can be distinguished from toner spillage that causes dot-like image defects by some collected toner. The image fog density was determined by measuring an arbitrary 10 points of the relative density of the white background portion with an image density measuring device “RD-918 type” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) and obtaining the average value as the image fog density.

評価基準
◎:画像カブリ濃度が、0.005未満で良好
○:画像カブリ濃度が、0.005以上、0.01未満で実用上問題ないレベル
×:画像カブリ濃度が、0.01以上で実用上問題となるレベル。
Evaluation Criteria A: Image fog density is good when it is less than 0.005 B: Image fog density is 0.005 or more and less than 0.01, and there is no practical problem ×: Image fog density is practical when 0.01 or more The level that causes problems.

(機内汚れ)
機内汚れは、高温高湿(30℃、80%RH)の環境で5000枚プリント修了後、現像装置周辺を目視観察し、現像装置周辺のトナー飛散とトナーこぼれ状態を目視で観察し評価した。
(In-flight dirt)
In-machine stains were evaluated by visually observing the periphery of the developing device after completion of printing 5000 sheets in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C., 80% RH), and visually observing toner scattering and toner spillage around the developing device.

評価基準
◎:トナーこぼれが、観察されず良好
○:トナーこぼれが、若干観察されるが実用上問題ないレベル
×:トナーこぼれトナー飛散が、明らかに観察され、実用上問題となるレベル。
Evaluation Criteria A: Toner spillage is not observed and good B: Toner spillage is slightly observed but has no practical problem. X: Toner spilled toner scattering is clearly observed and causes a practical problem.

表4に、評価結果を示す。   Table 4 shows the evaluation results.

Figure 0005320707
Figure 0005320707

表4の評価結果から、実施例1〜6は全ての評価項目で良好な結果が得られ、本発明の効果を発現することが確認された。一方、比較例1〜4は、評価項目の何れかで満足な結果が得られず、本発明の効果を発現しないことが確認された。   From the evaluation results of Table 4, it was confirmed that Examples 1 to 6 showed good results for all the evaluation items and exhibited the effects of the present invention. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 4, it was confirmed that satisfactory results were not obtained for any of the evaluation items, and the effects of the present invention were not exhibited.

現像装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a developing device. 現像ローラの振れを測定する装置の模式図である。It is a schematic diagram of an apparatus for measuring the deflection of the developing roller. 押圧力の測定する装置の模式図である。It is a schematic diagram of the apparatus which measures pressing force. ニップ幅を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows nip width | variety. 本発明に係る現像ローラの構成の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of a structure of the developing roller which concerns on this invention. 除電部材の構成の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of a structure of a static elimination member. 本発明の現像装置が搭載可能なフルカラー画像形成装置の一例を示す構成断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an example of a full-color image forming apparatus in which a developing device of the present invention can be mounted.

符号の説明Explanation of symbols

10 感光体
30C 現像器
32 現像ローラ
34 供給ローラ
35 トナー規制部材
50 除電部材
36 アジテータ
37 バイアス電源
38 ホッパ
39 本体ケース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Photoconductor 30C Developing device 32 Developing roller 34 Supply roller 35 Toner regulating member 50 Static elimination member 36 Agitator 37 Bias power supply 38 Hopper 39 Main body case

Claims (2)

現像ローラと除電部材を有する非接触現像方式の現像装置において、
前記現像ローラの振れが5〜25μmであり、
前記除電部材は、少なくとも、シート部材と該シート部材を固定するホルダーを有し、該シート部材の両端が該ホルダーに固定され、ホルダーに固定されていないシート部材の領域を現像ローラへ当接させるものであり、
前記現像ローラへ当接する前記除電部材の押圧力の平均値をPave、最大値をPmax、最小値をPminとしたとき、下記式(1)及び(2)が満足されることを特徴とする現像装置。
式(1) 0.5kPa≦Pave≦50kPa
式(2) 0.05≦(Pmax−Pmin)/Pave≦3
In a non-contact developing type developing device having a developing roller and a charge eliminating member,
The developing roller has a runout of 5 to 25 μm,
The static elimination member has at least a sheet member and a holder for fixing the sheet member, and both ends of the sheet member are fixed to the holder, and a region of the sheet member not fixed to the holder is brought into contact with the developing roller. Is,
The developing is characterized in that the following formulas (1) and (2) are satisfied, where Pave is the average value of the pressing force of the static eliminating member that contacts the developing roller, Pmax is the maximum value, and Pmin is the minimum value: apparatus.
Formula (1) 0.5kPa <= Pave <= 50kPa
Formula (2) 0.05 ≦ (Pmax−Pmin) / Pave ≦ 3
前記現像ローラが、導電性軸体の外周に導電性弾性層を設けずに、導電材と樹脂を含有する被覆層を直接設けた現像ローラであることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   2. The developing according to claim 1, wherein the developing roller is a developing roller provided directly with a coating layer containing a conductive material and a resin without providing a conductive elastic layer on the outer periphery of the conductive shaft body. apparatus.
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