JP2002148930A - Developing device - Google Patents

Developing device

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JP2002148930A
JP2002148930A JP2000339882A JP2000339882A JP2002148930A JP 2002148930 A JP2002148930 A JP 2002148930A JP 2000339882 A JP2000339882 A JP 2000339882A JP 2000339882 A JP2000339882 A JP 2000339882A JP 2002148930 A JP2002148930 A JP 2002148930A
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JP
Japan
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toner
roller
toner supply
supply roller
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000339882A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Yamazaki
博貴 山崎
Junji Sakata
純二 坂田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
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Publication of JP2002148930A publication Critical patent/JP2002148930A/en
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of obtaining an image without a failure such as uneven pitch and uneven density. SOLUTION: In the developing device having a toner storage part in which toner being a developer is stored, a toner supply roller 5 and a development roller 6 and forming a toner image by supplying the toner to an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor, a compression spring constant of the toner supply roller consisting of a foam elastic body is 0.25 to 5.0 N/mm, smaller than the compression spring constant of the development roller, skin resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N, deformation of the rollers when the toner supply roller is abutted on the development roller is substantially due to the deformation of the toner supply roller and the toner supply roller is arranged so that inroad quantity by the development roller is 0.5 to 2 mm and pressing force to the development roller is equal to or less than 6 N.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真・静電記
録等のプリンターにおける現像装置に関し、さらに詳し
くは、現像剤としてのトナーを収納したトナーカートリ
ッジ、トナー供給ローラおよび現像ローラを有し、トナ
ーを感光体表面の静電潜像に供給してトナー像を形成す
る現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing device for a printer for electrophotography and electrostatic recording, and more particularly, to a developing device having a toner cartridge containing toner as a developer, a toner supply roller, and a developing roller. The present invention relates to a developing device that forms a toner image by supplying toner to an electrostatic latent image on the surface of a photoconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子複写機,レーザービームプリ
ンター、ファクシミリなどの電子写真装置における現像
プロセスに配置される現像装置に用いられる現像ロー
ラ、トナー供給ローラに導電性ローラ方式が広く取り入
れられてきている。このような方式では、現像ローラに
トナー供給ローラを擦りつけることによりトナーを摩擦
帯電させるため、トナー供給ローラには、現像ローラと
の安定した摩擦性(押し付け力)、摩擦部位への高いト
ナー供給性が要求される。而して、従来この種のトナー
供給ローラには、ゴムやウレタン等を発泡させた発泡弾
性体材料が一般に用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, a conductive roller system has been widely adopted as a developing roller and a toner supply roller used in a developing device arranged in a developing process in an electrophotographic apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile. I have. In such a method, the toner is frictionally charged by rubbing the toner supply roller against the developing roller. Therefore, the toner supply roller has a stable friction property (pressing force) with the developing roller and a high toner supply to the frictional portion. Is required. Conventionally, a foamed elastic material obtained by foaming rubber, urethane, or the like is generally used for this type of toner supply roller.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らが、発泡弾性体からなる従来のトナー供給ローラの
性能を検討したところ、現像ローラに搬送されたトナー
が、トナー規制ブレードに固着し、しかもこのトナー固
着層が次第に成長し、やがて現像ローラ上に担持された
トナー層の妨げになるほどになると、担持されたトナー
層が通過できない部分が生じ、その部分だけトナーが存
在しない状態で現像される結果、現像した画像にトナー
不供給による白抜け等の不具合を発生する場合があるこ
とが分かった。本発明はこのような従来の事情に鑑みて
なされたもので、トナー不供給による白抜け等の不具合
のない画像を得ることのできる、発泡弾性体からなるト
ナー供給ローラを搭載した現像装置を提供することを目
的とする。
However, when the present inventors examined the performance of a conventional toner supply roller made of a foamed elastic body, the toner conveyed to the developing roller adhered to the toner regulating blade, Moreover, when this toner fixing layer gradually grows and eventually becomes a hindrance to the toner layer carried on the developing roller, a portion where the carried toner layer cannot pass occurs, and the toner is developed in a state where toner does not exist. As a result, it was found that a defect such as white spots due to non-supply of toner may occur in the developed image. The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and provides a developing device equipped with a toner supply roller made of a foamed elastic material, which can obtain an image without a defect such as white spots due to non-supply of toner. The purpose is to do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記のよ
うな画像不具合を発生させたトナー供給ローラについて
調べた結果、以下のことを見出した。すなわち、トナー
供給ローラは、トナー供給と同時にトナー供給ローラと
現像ローラとの間に存在するトナーを帯電するためにト
ナーを現像ローラに擦りつけているが、擦りつけ力が大
きすぎると、トナーへのダメージが大きくなるために、
トナーの劣化が生じ、この劣化したトナーが、固着しや
すくなっていることを見出した。さらに研究を重ねた結
果、この擦りつけ力はトナー供給ローラの硬度と摩擦抵
抗およびトナー供給ローラ/現像ローラの押付け力とに
よって大きく影響されることを発見した。そしてこのト
ナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)と摩擦抵抗およ
びトナー供給ローラ/現像ローラの押付け力とを好適な
ものとした場合に、不具合のない画像を形成できること
を見出した。本発明はかかる知見に基づいてなされたも
のである。
The inventors of the present invention have studied the toner supply roller which has caused the above-described image defects, and have found the following. That is, the toner supply roller rubs the toner against the developing roller in order to charge the toner existing between the toner supply roller and the developing roller at the same time as the toner supply. To increase the damage of
It has been found that the toner is deteriorated and the deteriorated toner is easily fixed. As a result of further studies, it has been found that the rubbing force is greatly affected by the hardness and frictional resistance of the toner supply roller and the pressing force of the toner supply roller / developing roller. It has been found that when the hardness (compression spring constant) and the frictional resistance of the toner supply roller and the pressing force of the toner supply roller / developing roller are made suitable, an image without any trouble can be formed. The present invention has been made based on such findings.

【0005】すなわち、本発明は、現像剤としてのトナ
ーを収納したトナー収納部、トナー供給ローラおよび現
像ローラを有し、トナーを感光体表面の静電潜像に供給
してトナー像を形成する現像装置において、発泡弾性体
からなるトナー供給ローラの圧縮バネ定数が0.25〜5.
0N/mmで、現像ローラの圧縮バネ定数よりも小さ
く、かつトナー供給ローラの表面摩擦抵抗が0.4〜1.2
Nであり、トナー供給ローラを現像ローラに当接したと
きの該ローラの変形が実質的にトナー供給ローラの変形
によるものであって、該トナー供給ローラを、現像ロー
ラによる食込み量が0.5〜2mm、かつ現像ローラへの
押し付け力が6N以下となるように配設したことを特徴
とする現像装置、および該現像剤装置を装着した画像形
成装置を提供するものである。
That is, the present invention has a toner storage section storing toner as a developer, a toner supply roller and a development roller, and supplies toner to an electrostatic latent image on the surface of a photoreceptor to form a toner image. In the developing device, the compression spring constant of the toner supply roller made of a foamed elastic material is 0.25 to 5.
0 N / mm, smaller than the compression spring constant of the developing roller, and the surface frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2.
N, the deformation of the toner supply roller when the roller is brought into contact with the developing roller is substantially due to the deformation of the toner supply roller, and the amount of biting of the toner supply roller by the developing roller is 0.5. The present invention provides a developing device characterized by being arranged so that a pressing force against a developing roller is 6 N or less and an image forming apparatus equipped with the developer device.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】本発明に係るトナー供給ローラ
は、硬度(圧縮バネ定数)が0.25〜5.0N/mmのも
のであるが、この圧縮バネ定数は0.4〜4.0N/mmで
あることが好ましく、特に好ましくは0.7〜3.0N/m
mである。圧縮バネ定数が0.25N/mm未満である
と、トナーが十分に摩擦帯電されないという不都合があ
り、5.0N/mmを超えると、トナーがへのダメージが
大きくなるという不都合がある。また、本発明に係るト
ナー供給ローラの圧縮バネ定数は、現像ローラの圧縮バ
ネ定数よりも小さいことを要する。トナー供給ローラの
圧縮バネ定数が現像ローラの圧縮バネ定数以上である
と、トナー供給ローラを現像ローラに当接したときに現
像ローラが変形して、一定量のトナーが搬送されないと
いう不都合がある。現像ローラの圧縮バネ定数とトナー
供給ローラの圧縮バネ定数との差は30N/mm以上と
することが好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The toner supply roller according to the present invention has a hardness (compression spring constant) of 0.25 to 5.0 N / mm, and the compression spring constant is 0.4 to 4.0 N. / Mm, particularly preferably 0.7 to 3.0 N / m.
m. If the compression spring constant is less than 0.25 N / mm, there is a disadvantage that the toner is not sufficiently triboelectrically charged, and if it exceeds 5.0 N / mm, there is a disadvantage that the toner is greatly damaged. Further, the compression spring constant of the toner supply roller according to the present invention needs to be smaller than the compression spring constant of the developing roller. If the compression spring constant of the toner supply roller is equal to or greater than the compression spring constant of the development roller, the development roller deforms when the toner supply roller comes into contact with the development roller, so that a certain amount of toner is not conveyed. The difference between the compression spring constant of the developing roller and the compression spring constant of the toner supply roller is preferably 30 N / mm or more.

【0007】本発明に係るトナー供給ローラは、表面を
形成する発泡弾性体の摩擦抵抗が0.4〜1.2Nである
が、0.4〜0.8Nが好ましい。この摩擦抵抗が0.4N未
満であると、滑りが大きすぎてトナーを搬送できないと
いう不都合があり、1.2Nを超えるとトナーへのダメー
ジが大きくなるため、トナーが劣化しやすくなるという
不都合が生じる。発泡弾性体のセル数は1mm2 あたり
6〜260個が好ましく、10〜100個がより好まし
い。本発明の現像装置において、トナー供給ローラを現
像ローラに当接したときのローラの変形が実質的にトナ
ー供給ローラの変形によるものであって、トナー供給ロ
ーラを、現像ローラによる食込み量が0.5〜2mm、好
ましくは0.5〜1.5mm、かつ現像ローラへの押し付け
力が6N以下、好ましくは5.0N以下となるように配設
する。トナー供給ローラの現像ローラによる食込み量が
0.5mm未満であると、現像ローラに残存したトナーを
十分掻き取ることかできないという不都合が生じ、2m
mを超えると、トナーへのダメージが大きくなるという
不都合が生じる。また、トナー供給ローラの現像ローラ
への押し付け力が6Nを超えると、トナーへのダメージ
が大きくなるという不都合が生じる。
[0007] In the toner supply roller according to the present invention, the frictional resistance of the foamed elastic body forming the surface is 0.4 to 1.2N, preferably 0.4 to 0.8N. If the frictional resistance is less than 0.4 N, there is a disadvantage that the toner cannot be transported because the slip is too large. If the frictional resistance exceeds 1.2 N, the toner is greatly damaged, and the toner is liable to be deteriorated. Occurs. The number of cells of the foamed elastic body is preferably 6 to 260 cells per 1 mm 2 , and more preferably 10 to 100 cells. In the developing device of the present invention, the deformation of the roller when the toner supply roller is brought into contact with the development roller is substantially due to the deformation of the toner supply roller, and the amount of bite of the toner supply roller by the development roller is 0. It is arranged such that the pressing force against the developing roller is 5 to 2 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm, and 6 N or less, preferably 5.0 N or less. The amount of bite by the developing roller of the toner supply roller is
When the thickness is less than 0.5 mm, there is a disadvantage that the toner remaining on the developing roller cannot be sufficiently scraped off.
When m exceeds m, there is a disadvantage that damage to the toner is increased. Further, when the pressing force of the toner supply roller against the developing roller exceeds 6N, there is a disadvantage that damage to the toner is increased.

【0008】このようなトナー供給ローラを形成する発
泡弾性体としては、上記特性を具備するものであればよ
く、例えばエステル系ポリウレタンフォーム,エーテル
系ポリウレタンフォームやニトリルゴム,エチレンプロ
ピレンゴム,エチレンプロピレンジエンゴム,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,天
然ゴム,シリコーンゴム,アクリルゴム,クロロプレン
ゴム,ブチルゴム,エピクロルヒドリンゴムなどのゴム
材料のフォームを挙げることができる。これらは単独で
用いてもよく二種以上を組み合わせて発泡体としてもよ
い。これらの中で特にエステル系ポリウレタンフォー
ム,エーテル系ポリウレタンフォーム,ニトリルゴムフ
ォーム,エチレンプロピレンゴムフォーム,エチレンプ
ロピレンジエンゴムフォーム,シリコーンゴムフォーム
が好適である。摩擦抵抗をコントロールすることを目的
として、上記フォーム原料にシリコーンオイルを混合し
たり、上記フォーム表面にシリコーンオイルを塗布する
ことができる。
The foamed elastic body forming such a toner supply roller may be any foamed elastic body having the above characteristics, such as ester-based polyurethane foam, ether-based polyurethane foam, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, and ethylene propylene diene. Examples include foams of rubber materials such as rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, silicone rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, and epichlorohydrin rubber. These may be used alone or in combination of two or more to form a foam. Of these, ester polyurethane foam, ether polyurethane foam, nitrile rubber foam, ethylene propylene rubber foam, ethylene propylene diene rubber foam, and silicone rubber foam are particularly preferred. For the purpose of controlling frictional resistance, the foam raw material can be mixed with silicone oil or the foam surface can be coated with silicone oil.

【0009】また、本発明に係るトナー供給ローラは、
導電性であってもよく、従来、導電性トナー供給ローラ
として通常に用いられているものと同様に、良導電性シ
ャフトの外側に導電性発泡弾性層を形成して作製するこ
とができる。金属製シャフトとしては、硫黄快削鋼など
の鋼材に亜鉛等のメッキを施したもの、アルミニウム、
ステンレス鋼、りん青銅等からなるものが挙げられる。
上記導電性発泡弾性層には、適当な発泡弾性体に導電剤
を添加して導電性を付与した発泡弾性材料が用いられ
る。導電性発泡弾性体の場合もそのセル数は1mm2
たり6〜260個が好ましく、10〜100個がより好
ましい。
Further, the toner supply roller according to the present invention comprises:
It may be conductive, and can be produced by forming a conductive foamed elastic layer on the outside of a good conductive shaft in the same manner as conventionally used as a conductive toner supply roller. For metal shafts, steel materials such as sulfur free-cutting steel plated with zinc, aluminum,
Examples include stainless steel and phosphor bronze.
For the conductive foamed elastic layer, a foamed elastic material obtained by adding a conductive agent to an appropriate foamed elastic body and imparting conductivity is used. Also in the case of the conductive foamed elastic body, the number of cells is preferably 6 to 260 cells per 1 mm 2 , and more preferably 10 to 100 cells.

【0010】また、発泡弾性体に導電性を付与する場合
に加える導電剤としては、イオン導電剤や電子導電剤が
用いられる。イオン導電剤の例としては、テトラエチル
アンモニウム,テトラブチルアンモニウム,ドデシルト
リメチルアンモニウム(例えばラウリルトリメチルアン
モニウム),へキサデシルトリメチルアンモニウム,オ
クタデシルトリメチルアンモニウム(例えばステアリル
トリメチルアンモニウム),ベンジルトリメチルアンモ
ニウム,変性脂肪酸ジメチルエチルアンモニウムなどの
過塩素酸塩,塩素酸塩,塩酸塩,臭素酸塩,ヨウ素酸
塩,ホウフッ化水素酸塩,硫酸塩,エチル硫酸塩,カル
ボン酸塩,スルホン酸塩などのアンモニウム塩、リチウ
ム,ナトリウム,カリウム,カルシウム,マグネシウム
などのアルカリ金属やアルカリ土類金属の過塩素酸塩,
塩素酸塩,塩酸塩,臭素酸塩,ヨウ素酸塩,ホウフッ化
水素酸塩,トリフルオロメチル硫酸塩,スルホン酸塩な
どが挙げられる。
As the conductive agent to be added when imparting conductivity to the foamed elastic body, an ionic conductive agent or an electronic conductive agent is used. Examples of the ionic conductive agent include tetraethylammonium, tetrabutylammonium, dodecyltrimethylammonium (eg, lauryltrimethylammonium), hexadecyltrimethylammonium, octadecyltrimethylammonium (eg, stearyltrimethylammonium), benzyltrimethylammonium, and a modified fatty acid dimethylethylammonium. Ammonium salts such as perchlorate, chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, sulfate, ethyl sulfate, carboxylate and sulfonate, lithium and sodium Perchlorates of alkali metals and alkaline earth metals such as, potassium, calcium, magnesium,
Chlorate, hydrochloride, bromate, iodate, borofluoride, trifluoromethyl sulfate, sulfonate and the like can be mentioned.

【0011】また、電子導電剤の例としては、ケッチェ
ンブラック,アセチレンブラック等の導電性カーボン;
SAF,ISAF,HAF,FEF,GPF,SRF,
FT,MT等のゴム用カーボン;酸化処理を施したイン
ク用カーボン,熱分解カーボン,天然グラファイト,人
造グラファイト;酸化スズ,酸化チタン,酸化亜鉛等の
導電性金属酸化物;ニッケル,銅,銀,ゲルマニウム等
の金属などを挙げることができる。
Examples of the electronic conductive agent include conductive carbon such as Ketjen black and acetylene black;
SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF,
Rubber carbon such as FT and MT; carbon for oxidation-treated ink, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite; conductive metal oxides such as tin oxide, titanium oxide and zinc oxide; nickel, copper, silver, Examples thereof include metals such as germanium.

【0012】これらの導電剤は単独で用いてもよく、二
種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その添加量
は特に制限はないが、上記イオン導電剤の場合、前記発
泡法弾性体100重量部に対して、通常0.01〜5重量
部、好ましくは0.05〜2重量部の範囲で選ばれる。一
方、電子導電剤の場合、ゴム系弾性体100重量部に対
して、1〜50重量部、好ましくは5〜40重量部の範
囲で選ばれる。なお、この導電性弾性層には、前記導電
剤以外に必要に応じて公知の充填剤や架橋剤など、他の
ゴム用添加剤を適宜添加することができる。
These conductive agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of addition is not particularly limited, but in the case of the ionic conductive agent, usually 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the foamed elastic body. Selected by range. On the other hand, in the case of the electronic conductive agent, it is selected in the range of 1 to 50 parts by weight, preferably 5 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the rubber-based elastic body. Note that, in addition to the conductive agent, other rubber additives such as a known filler and a crosslinking agent can be appropriately added to the conductive elastic layer as needed.

【0013】また、本発明においては、トナー供給ロー
ラの導電性発泡弾性体をポリウレタンフォームで形成す
る場合、該ローラ表面への析出物がトナーを融着させる
ことがないように、ポリウレタンフォームのアセトン抽
出率を5重量%以下とすることが好ましいので、添加す
る導電剤の配合量を十分に吟味することが必要である。
すなわち、揮発量の多いカーボンブラック(例えばチャ
ンネルブラック)を多量配合するとアセトン抽出率が増
大し、一方、吸油量の大きいカーボンブラック(例えば
アセチレンブラックや高ストラクチャのオイルファーネ
スブラック)を配合するとアセトン抽出率を低下させる
ことができる。
Further, in the present invention, when the conductive foamed elastic body of the toner supply roller is formed of polyurethane foam, the acetone foam of the polyurethane foam is used so that the deposit on the surface of the roller does not fuse the toner. Since the extraction rate is preferably 5% by weight or less, it is necessary to sufficiently examine the amount of the conductive agent to be added.
That is, if a large amount of carbon black (for example, channel black) having a large amount of volatilization is blended, the acetone extraction ratio is increased, and if a carbon black having a large oil absorption (for example, acetylene black or high-structure oil furnace black) is blended, the acetone extraction ratio is increased. Can be reduced.

【0014】本発明の現像装置において、現像ローラの
圧縮バネ定数は上述したように、トナー供給ローラの圧
縮バネ定数以上であることを要するものである。本発明
の現像装置に使用する現像ローラは、導電性であり、従
来導電性現像ローラとして通常用いられているものと同
様に、良導電性シャフトの外側に導電性弾性層を形成し
たものである。上記導電性弾性層には、適当なゴム状弾
性体に上記のような導電剤を添加して導電性を付与した
弾性材料が用いられる。ここで、ゴム状弾性体について
は特に制限はなく、従来導電性現像ローラにおいて慣用
されているものの中から任意に選択して用いることがで
きる。このゴム状弾性体としては、例えばニトリルゴ
ム,エチレンプロピレンゴム,エチレンプロピレンジエ
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,天然ゴム,シリコーンゴム,ウレタンゴ
ム,アクリルゴム,クロロプレンゴム,ブチルゴム,エ
ピクロルヒドリンゴムなどを挙げることができる。これ
らは単独で用いてもよく二種以上を組み合わせて用いて
もよいが、これらの中で特にニトリルゴム,ウレタンゴ
ム,エピクロルヒドリンゴム,エチレンプロピレンゴ
ム,エチレンプロピレンジエンゴム,シリコーンゴムが
好適である。
In the developing device of the present invention, as described above, the compression spring constant of the developing roller needs to be equal to or greater than the compression spring constant of the toner supply roller. The developing roller used in the developing device of the present invention is conductive, and has a conductive elastic layer formed on the outside of a good conductive shaft, similarly to those conventionally used as a conventional conductive developing roller. . The conductive elastic layer is made of an elastic material obtained by adding a conductive agent as described above to an appropriate rubber-like elastic body to impart conductivity. Here, the rubber-like elastic body is not particularly limited, and can be arbitrarily selected from those conventionally used in conductive developing rollers. Examples of the rubbery elastic body include nitrile rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, and epichlorohydrin rubber. And the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, nitrile rubber, urethane rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene rubber, and silicone rubber are particularly preferable.

【0015】本発明に係る現像ローラにおいては、摩擦
抵抗のコントロールや感光体の汚染防止などのために、
例えばアルキッド樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂
およびそれらの混合物などの架橋性樹脂からなる厚さ1
〜100μmの樹脂被覆層がローラ表面に設けることが
好ましい。これらの架橋性樹脂には、所望により、荷電
制御剤,滑剤,導電剤,その他の樹脂など、種々の添加
剤を含有させることができる。樹脂被覆層は、通常は、
架橋性樹脂,架橋剤および各種添加剤を溶解または分散
させてなる塗工液(溶媒としてメタノールのアルコール
系溶媒、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒などを使
用)をディッピング法,ロールコーター法,ドクターブ
レード法,スプレー法などにより、弾性層上に塗布した
のち、常温あるいは50〜170℃程度の温度で乾燥
し、架橋硬化させて形成することができる。
In the developing roller according to the present invention, in order to control frictional resistance and prevent contamination of the photosensitive member, etc.
For example, a thickness 1 made of a crosslinkable resin such as an alkyd resin, a phenol resin, a melamine resin and a mixture thereof.
It is preferable that a resin coating layer having a thickness of 100 μm is provided on the roller surface. These crosslinkable resins may contain various additives such as a charge control agent, a lubricant, a conductive agent, and other resins, if desired. The resin coating layer is usually
A dipping method, a roll coater method, a doctor blade method, using a coating liquid obtained by dissolving or dispersing a cross-linkable resin, a cross-linking agent, and various additives (using an alcohol-based solvent such as methanol or a ketone-based solvent such as methyl ethyl ketone as a solvent). After being applied on the elastic layer by a spray method or the like, it can be formed by drying at room temperature or at a temperature of about 50 to 170 ° C. and curing by crosslinking.

【0016】図1は、本発明の現像装置の一例であるレ
ーザープリンターの現像部の概略図である。図中の符号
1は感光体であり、その表面を1次帯電器2で一様に帯
電した後、図示しない制御部から送信されてくる画像信
号をLEDアレイプリントヘッド3を用いて光信号に変
換して、これを感光体1の表面に露光して静電潜像を形
成する。この静電潜像は、トナーカートリッジ4に収納
されており、トナー供給ローラ5および現像ローラ6を
介して感光体1に供給されるトナーによって現像されて
トナー像が形成される。感光体1の表面に形成されたト
ナー像は、ペーパーマガジン7から供給されるペーパー
面に転写帯電器8によって転写され、熱定着器9により
定着され、ペーパーは矢印方向に搬送、排出される。転
写後の感光体1はクリーニングユニット10によって初
期状態に戻る。
FIG. 1 is a schematic view of a developing section of a laser printer which is an example of the developing apparatus of the present invention. Reference numeral 1 in the figure denotes a photoconductor, whose surface is uniformly charged by a primary charger 2, and then an image signal transmitted from a control unit (not shown) is converted into an optical signal using an LED array print head 3. After conversion, this is exposed on the surface of the photoreceptor 1 to form an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is stored in a toner cartridge 4 and is developed by toner supplied to the photoconductor 1 via a toner supply roller 5 and a developing roller 6 to form a toner image. The toner image formed on the surface of the photoreceptor 1 is transferred to a paper surface supplied from a paper magazine 7 by a transfer charger 8 and fixed by a thermal fixing device 9, and the paper is transported and discharged in the direction of the arrow. The photoreceptor 1 after the transfer is returned to the initial state by the cleaning unit 10.

【0017】図2は、トナー供給ローラ5および現像ロ
ーラ6によるトナー供給および摩擦帯電の様子を示す模
式図であり、図2(B)は図2(A)に符号Aで示す部
分の拡大図である。現像ローラ6におけるトナー供給ロ
ーラ5との当接部60と、トナー供給ローラ5における
現像ローラ6との当接部50はそれぞれ矢印方向に動い
ているため、両者に挟まれたトナーは、当接部50との
摩擦力により、図2(B)に示すように当接部60の上
を進行方向とは反対方向に滑ることにより摩擦帯電され
る。トナーと当接部60との間で滑りが生じてトナーが
帯電され、現像ローラ上に、帯電されたトナーが供給さ
れる。そこで、トナーとの摩擦抵抗が適正なトナー供給
ローラを用いることにより、トナー供給ローラとトナー
との摩擦力(トナー保持性)および現像ローラとトナー
との摩擦力(トナー滑り性)の双方が改善されるため、
トナーへのダメージが少ないトナー供給およびトナー帯
電を行うことができ、その結果、画像不具合のない現像
を行うことができる。
FIG. 2 is a schematic view showing a state of toner supply and frictional charging by the toner supply roller 5 and the developing roller 6, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion indicated by a symbol A in FIG. It is. Since the contact portion 60 of the developing roller 6 with the toner supply roller 5 and the contact portion 50 of the toner supply roller 5 with the development roller 6 move in the directions of the arrows, the toner sandwiched between them is in contact. Due to the frictional force with the part 50, as shown in FIG. 2B, the toner is frictionally charged by sliding on the contact part 60 in the direction opposite to the traveling direction. Slip occurs between the toner and the contact portion 60 to charge the toner, and the charged toner is supplied onto the developing roller. Therefore, by using a toner supply roller having an appropriate frictional resistance with the toner, both the frictional force between the toner supply roller and the toner (toner holding property) and the frictional force between the developing roller and the toner (toner slipping property) are improved. To be
The toner can be supplied and the toner charged with little damage to the toner, and as a result, development without image defects can be performed.

【0018】[0018]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本実施例に
限定されるものではない。 実施例1〜3および比較例1〜8 図1に示したプリンターに、現像ローラAまたはBと、
ローラ径が13.0mmのトナー供給ローラC,D,E,
F,G,HまたはIとを組み合わせて、あるいは現像ロ
ーラAと、ローラ径の異なるトナー供給ローラJ,K,
LまたはMとを組み合わせて組み込み、恒温・恒湿(2
5℃・50%RH)の環境にて画像を作像し、その画像
の画質評価を行った。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which should not be construed as limiting the scope of the present invention. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 8 In the printer shown in FIG.
Toner supply rollers C, D, E having a roller diameter of 13.0 mm
F, G, H or I, or the developing roller A and toner supply rollers J, K,
Combine with L or M and install at constant temperature / humidity (2
An image was formed in an environment of 5 ° C. and 50% RH), and the image quality of the image was evaluated.

【0019】ここで用いた現像ローラAおよびBは、以
下に示した方法で作製した。グリセリンにプロピレンオ
キシドとエチレンオキシドとを付加し、分子量5000
としたポリエーテルポリオール(OH価:33mgKO
H/g)100重量部に、1,4−ブタンジオール1.0
重量部、ニッケルアセチルアセトナト0.5重量部、ジブ
チルチンジラウレート0.01部および過塩素酸ナトリウ
ム0.2重量部を加え、混合機を用い混合してポリオール
組成物を調製した。このポリオール組成物を減圧下に撹
拌して脱泡した後、ウレタン変性MDI(ジフェニルメ
タンジイソシアネート)を17.5重量部加えて2分間撹
拌した。次に、これを、金属シャフトを予め110℃に
加熱した金型に注型し、110℃で2時間硬化させて金
属シャフトの外周に導電性弾性層を形成してローラを得
た。得られたローラの表面を研磨して、表面をJIS
10点平均粗さ4.0μmRzに調整した。
The developing rollers A and B used here were produced by the following method. Glycerin is added with propylene oxide and ethylene oxide, and has a molecular weight of 5000.
Polyether polyol (OH value: 33 mg KO)
H / g) per 100 parts by weight of 1,4-butanediol 1.0
Parts by weight, 0.5 parts by weight of nickel acetylacetonate, 0.01 parts by weight of dibutyltin dilaurate and 0.2 parts by weight of sodium perchlorate were added and mixed using a mixer to prepare a polyol composition. After stirring and defoaming the polyol composition under reduced pressure, 17.5 parts by weight of urethane-modified MDI (diphenylmethane diisocyanate) was added, and the mixture was stirred for 2 minutes. Next, this was cast into a mold in which the metal shaft was heated to 110 ° C. in advance, and cured at 110 ° C. for 2 hours to form a conductive elastic layer on the outer periphery of the metal shaft to obtain a roller. Polish the surface of the obtained roller and apply the surface to JIS
The 10-point average roughness was adjusted to 4.0 μmRz.

【0020】次に、樹脂被覆層を形成する樹脂として、
オイルフリーアルキッド樹脂(大日本インキ社製、M6
402)およびメラミン樹脂(大日本インキ社製、スー
パーベッカミンL−145−60、固形分率60重量
%)を用い、オイルフリーアルキッド樹脂とメラミン樹
脂とを固形分重量比80/20となるように溶媒である
メチルエチルケトンに混合し、固形分濃度が20重量%
となるように調整した。この混合物の固形分100重量
部に対して20重量部(20phr)のカーボン(De
gussa社製、PrintexL6:平均粒子径18
nm)を混合し、ペイントシェーカーを用いて分散さ
せ、塗工液を調製した。この塗工液中に、上記ローラを
浸漬し引き上げ、これを130℃にて3時間加熱し、硬
化した樹脂被覆層を有する現像ローラAを作製した。得
られた現像ローラAのローラ外径は16.0mm、圧縮バ
ネ定数は45N/mmであった。なお、圧縮バネ定数の
測定法については後述する。また、作製した現像ローラ
Aの表面にシリコーンオイルを塗布することにより、ロ
ーラ表面にシリコーン微粒子が付着した現像ローラBを
作製した。
Next, as a resin for forming the resin coating layer,
Oil-free alkyd resin (manufactured by Dainippon Ink, M6
402) and a melamine resin (manufactured by Dai Nippon Ink Co., Ltd., Super Beckamine L-145-60, solid content ratio 60% by weight) so that the oil-free alkyd resin and the melamine resin have a solid content weight ratio of 80/20. Mixed with methyl ethyl ketone as a solvent, and the solid concentration is 20% by weight.
It was adjusted to be. 20 parts by weight (20 phr) of carbon (De) per 100 parts by weight of the solid content of this mixture
Gussa, Printex L6: average particle size 18
nm) and dispersed using a paint shaker to prepare a coating solution. The roller was immersed in the coating solution, pulled up, and heated at 130 ° C. for 3 hours to produce a developing roller A having a cured resin coating layer. The outer diameter of the obtained developing roller A was 16.0 mm, and the compression spring constant was 45 N / mm. The method of measuring the compression spring constant will be described later. Further, by applying silicone oil to the surface of the produced developing roller A, a developing roller B having silicone fine particles adhered to the roller surface was produced.

【0021】また、ここで用いたトナー供給ローラC,
D,E,F,G,H,I,J,K,LおよびMは以下に
示した方法で作製した。グリセリンにエチレンオキシド
15重量%とプロピレンオキシド85重量%を付加した
分子量5000であるポリエーテルポリオールをべ一ス
ポリオールとした固形分約28%のポリマーポリオール
20重量部と、グリセリンにエチレンオキシド75重量
%とプロピレンオキシド25重量%を付加した分子量3
400である親水性ポリエーテルポリオール40重量部
と、グリセリンにエチレンオキシド15重量%とプロピ
レンオキシド85重量%を付加した分子量4800であ
るポリエーテルポリオール40重量部およびトリレンジ
イソシアネート(TDI−80)21重量部を十分に攪
拌した後、60℃に保温し、12時間ごとに攪拌を繰り
返し、48時間後にポリエーテルポリオールのプレポリ
マーを得た。次に、このプレポリマー100重量部に対
して、導電性カーボンを含有する水分散カーボン(カー
ボン含有量8重量%)27重量部に、触媒としてビス−
(ジメタルアミノエチル)エーテルの70%ジプロピレ
ングリコール溶液0.1重量部およびエーテル鎖の70重
量%がポリオキシエチレンからなるポリエーテル変性シ
リコーン整泡剤2.5重量部を溶解させた混合物(合計2
9.6重量部)を混合した。この混合物を、円筒の内面が
テフロン(登録商標)でコーティングされ、端部が取り
外し可能なキャップにより封鎖された円筒形の型に充填
量を変えて注入し、キャップを閉じて、70℃に調整し
た熱風オーブン中に8〜10時間放置して、発泡硬化し
た種々の硬度(圧縮バネ定数)のポリウレタンフォーム
を得た。
The toner supply rollers C,
D, E, F, G, H, I, J, K, L and M were prepared by the following method. 20 wt. Parts of a polymer polyol having a solid content of about 28% made of a polyether polyol having a molecular weight of 5,000, which is obtained by adding 15 wt.% Of ethylene oxide and 85 wt.% Of propylene oxide to glycerin, and 75 wt. Molecular weight 3 with addition of 25% by weight of oxide
40 parts by weight of a hydrophilic polyether polyol having a molecular weight of 400, 40 parts by weight of a polyether polyol having a molecular weight of 4800 obtained by adding 15% by weight of ethylene oxide and 85% by weight of propylene oxide to glycerin, and 21 parts by weight of tolylene diisocyanate (TDI-80) After sufficiently stirring, the mixture was kept at 60 ° C., and the stirring was repeated every 12 hours to obtain a polyether polyol prepolymer after 48 hours. Next, with respect to 100 parts by weight of the prepolymer, 27 parts by weight of water-dispersed carbon (carbon content: 8% by weight) containing conductive carbon was added with bis-catalyst as a catalyst.
A mixture prepared by dissolving 0.1 part by weight of a 70% dipropylene glycol solution of (dimetalaminoethyl) ether and 2.5 parts by weight of a polyether-modified silicone foam stabilizer comprising 70% by weight of a polyoxyethylene of an ether chain ( Total 2
9.6 parts by weight). This mixture is filled into a cylindrical mold, the inner surface of which is coated with Teflon and the end is sealed by a removable cap, the cap is closed and the cap is closed and adjusted to 70 ° C. It was left in a hot-air oven for 8 to 10 hours to obtain polyurethane foams of various hardnesses (compression spring constants) which were foam-cured.

【0022】硬化したポリウレタンフォームを型枠端部
のキャップを取り外して脱型し、ロールを通過させてグ
ラッシング処理を施した。次いで、円筒の端面において
円の中心に内径5mmの穴を開け、接着剤を塗布した外
径6.0mmで長さが240mmの硫黄快削鋼に亜鉛メッ
キを施したシャフトを圧入した。60℃のオープン中で
15分聞加熱接着処理した後、円筒の外径が、11.4m
m(ローラL)、13.0mm(ローラC,D,E,F,
G,H,I)、15.0mm(ローラJ,M)および16.
0mm(ローラK)となるように砥石で研磨してトナー
供給ローラを作製した。作製したトナー供給ローラC,
D,E,F,G,J,KおよびLのセル数はいずれも1
mm2 あたり12〜36個、トナー供給ローラHのセル
数は1mm2 あたり10〜26個、トナー供給ローラI
のセル数は1mm2 あたり16〜36個、トナー供給ロ
ーラMのセル数は1mm2 あたり12〜30個であっ
た。なお、セル数は、ハイロックス(株)製のCCDビ
デオカメラを用い、40〜60倍の倍率で写真撮影を行
い、画像のセル数をJIS K6402に準拠して測定
することにより求めた。
The cured polyurethane foam was removed from the mold by removing the cap at the end of the mold, and passed through a roll to be subjected to a glassing treatment. Next, a hole having an inner diameter of 5 mm was formed at the center of the circle at the end face of the cylinder, and a zinc-coated shaft coated with an adhesive and having an outer diameter of 6.0 mm and a length of 240 mm was press-fitted. After heating and bonding for 15 minutes in an open at 60 ° C, the outer diameter of the cylinder is 11.4m
m (roller L), 13.0 mm (rollers C, D, E, F,
G, H, I), 15.0 mm (rollers J, M) and 16.
It was polished with a grindstone so as to have a thickness of 0 mm (roller K) to produce a toner supply roller. The prepared toner supply roller C,
The number of cells for D, E, F, G, J, K and L are all 1
12 to 36 cells per mm 2, the number of cells of the toner supply roller H is 10 to 26 cells per mm 2 ,
Was 16 to 36 cells per 1 mm 2, and the number of cells of the toner supply roller M was 12 to 30 cells per 1 mm 2 . The number of cells was determined by taking a photograph at a magnification of 40 to 60 times using a CCD video camera manufactured by Hilox Corporation, and measuring the number of cells in the image in accordance with JIS K6402.

【0023】トナー供給ローラC〜Mは、図3に示すよ
うに、金属製の回転軸11の周囲に発泡弾性体のローラ
12を配した発泡弾性ローラに構成されている、本実施
例では、このトナー供給ローラを図1に示したプリンタ
ーのトナー供給ローラ5として配置して、画像形成テス
トを行った。このプリンターにおける現像ローラ6とト
ナー供給ローラ5との軸間距離は13.5mmに固定され
ており、現像ローラAの外径が16.0mmなので、外径
が11.4mm、13.0mm、15.0mmおよび16.0m
mのトナー供給ローラを配設した場合、現像ローラAの
トナー供給ローラへの食込み量は、それぞれ0.2mm、
1.0mm、2.0mmおよび2.5mmとなる。本実施例で
は、図4に示す測定方法によって、現像ローラおよびト
ナー供給ローラの圧縮バネ定数を、ローラの周方向およ
びローラの長手方向に亘って測定した。図4に示すよう
に、トナー供給ローラ5または現像ローラ6の回転軸1
1をVブロック13にて水平に同定し、ローラ12上部
に設置したフォースゲージ14を下方向に一定速度(0.
1mm/sec)で移動させて、フォースゲージ14の
先端部に設けた直径13mmの円板状圧縮治具(円板圧
子)15によって約1.0mmの深さまで圧縮し、測定さ
れた応力−歪曲線から、バネ定数を算出する方法にて行
った。本測定は、ローラ長手方向に対しては30mm間
隔で、ローラ周方向に対しては30度間隔で行い、平均
値として算出した。
As shown in FIG. 3, the toner supply rollers C to M are foamed elastic rollers in which a foamed elastic roller 12 is arranged around a metal rotating shaft 11, and in this embodiment, This toner supply roller was arranged as the toner supply roller 5 of the printer shown in FIG. 1, and an image forming test was performed. In this printer, the axial distance between the developing roller 6 and the toner supply roller 5 is fixed at 13.5 mm, and the outer diameter of the developing roller A is 16.0 mm, so that the outer diameter is 11.4 mm, 13.0 mm, and 15 mm. 0.0mm and 16.0m
m, the amount of biting of the developing roller A into the toner supply roller is 0.2 mm,
1.0 mm, 2.0 mm and 2.5 mm. In this embodiment, the compression spring constants of the developing roller and the toner supply roller were measured in the circumferential direction of the roller and in the longitudinal direction of the roller by the measuring method shown in FIG. As shown in FIG. 4, the rotation shaft 1 of the toner supply roller 5 or the developing roller 6
1 is horizontally identified by a V block 13 and a force gauge 14 installed above the roller 12 is moved downward at a constant speed (0.
1 mm / sec) and compressed to a depth of about 1.0 mm by a disc-shaped compression jig (disc indenter) 15 having a diameter of 13 mm provided at the tip of the force gauge 14, and measured stress-distortion. It was performed by a method of calculating the spring constant from the line. This measurement was performed at intervals of 30 mm in the longitudinal direction of the roller and at 30 degrees in the circumferential direction of the roller, and was calculated as an average value.

【0024】また、本実施例では、新東科学(株)製の
摩擦試験機「HEIDONトライボギア」を用い、図5
に示す方法に従って、ローラの表面摩擦抵抗を測定し
た。図5に示すようにトナー供給ローラ5を可動ステー
ジ16に固定し、摩擦速度100mm/分にて矢印の方
向に移動させた。摩擦の相手材は直径12mmのアクリ
ル製丸棒17であり、トナー供給ローラ5に対して直角
方向に配置し、負荷荷重19により負荷を1Nとして摩
擦させた。このときの摩擦抵抗をロードセル18により
測定した。摩擦の相手材としてアクリル材を選択したの
は、トナーの主成分がアクリル材に類似しており、この
組み合わせによる摩擦が、トナー供給ローラとトナーと
の摩擦を模擬するものとなるからである。本実施例に用
いたトナー供給ローラは、図4に示した方法によって、
圧縮バネ定数測定を実施し、さらに図5に示した方法に
よって、摩擦抵抗を測定してから、図1に示したプリン
ターのトナー供給ローラ5として配置して、画像形成テ
ストを行った。また、現像ローラ6として、現像ローラ
AまたはBを配置した。画像評価および画像形成テスト
は、A4サイズの用紙を縦方向に送り、恒温・恒湿(2
5℃・50%RH)環境下で行った。画像評価は、濃灰
色ベタ画像を10枚印刷した後、連続画像形成テストと
して7%灰色ベタ画像を連続1000枚印刷することに
より行った。結果を表1および表2に示す。下記の表に
おいて、画質評価は、濃灰色ベタ画像を作像して、画質
が均一で良好な場合を(○)、濃淡むら等があり均一で
ない場合を(×)とした。また、連続画像形成での白抜
け画像の不具合発生は、1000枚まで発生のなかった
場合を「なし」、発生のあった場合にはそれまでに形成
した画像枚数を記した。
In this embodiment, a friction tester “HEIDON Tribogear” manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd. is used, and FIG.
The surface frictional resistance of the roller was measured according to the method described in (1). As shown in FIG. 5, the toner supply roller 5 was fixed to the movable stage 16 and moved in the direction of the arrow at a friction speed of 100 mm / min. The mating member of the friction was an acrylic round bar 17 having a diameter of 12 mm, which was arranged in a direction perpendicular to the toner supply roller 5 and was rubbed by a load 19 with a load of 1N. The friction resistance at this time was measured by the load cell 18. The reason why the acrylic material was selected as the friction partner material is that the main component of the toner is similar to the acrylic material, and the friction by this combination simulates the friction between the toner supply roller and the toner. The toner supply roller used in this embodiment is formed by the method shown in FIG.
After measuring the compression spring constant and measuring the frictional resistance by the method shown in FIG. 5, the image forming test was performed by arranging it as the toner supply roller 5 of the printer shown in FIG. Further, as the developing roller 6, a developing roller A or B was disposed. In the image evaluation and the image forming test, the A4 size paper is fed in the vertical direction and the temperature and humidity (2
(5 ° C., 50% RH) environment. Image evaluation was performed by printing 10 dark gray solid images and then printing 1000 continuous 7% gray solid images as a continuous image formation test. The results are shown in Tables 1 and 2. In the following table, the image quality was evaluated by forming a solid dark gray image and setting the case where the image quality was uniform and good (○), and the case where the image quality was uneven due to uneven density and the like (x). The occurrence of a defect in a blank image in continuous image formation is indicated as "none" when no image has been generated up to 1000 sheets, and the number of images formed up to that time is described when an image has been generated.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】表1に示す結果から、以下のことが分か
る。 トナー供給ローラの摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであって
も、トナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25
N/mm未満の場合には、トナー劣化に起因する白抜け
画像不具合の発生はないが、画質において濃度むら等の
画像不具合が発生している。 トナー供給ローラの摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであって
も、トナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が5.0N
/mmを超えている場合には、トナー劣化に起因する白
抜け画像不具合および画質において濃度むら等の画像不
具合が発生している。 トナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25〜
5.0N/mmであっても、トナー供給ローラの摩擦抵抗
が0.4N未満の場合には、トナー劣化に起因する白抜け
画像不具合の発生はないが、画質において濃度むら等の
画像不具合が発生している。 トナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25〜
5.0N/mmであっても、トナー供給ローラの摩擦抵抗
が1.2Nを超えている場合には、トナー劣化に起因する
白抜け画像不具合および画質において濃度むら等の画像
不具合が発生している。
From the results shown in Table 1, the following can be understood. Even when the frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N, the hardness (compression spring constant) of the toner supply roller is 0.25.
If it is less than N / mm, no white spot image defect due to toner deterioration occurs, but image defects such as uneven density in image quality have occurred. Even if the frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N, the hardness (compression spring constant) of the toner supply roller is 5.0 N
/ Mm, image defects such as white spot image defects due to toner deterioration and density unevenness in image quality have occurred. Hardness (compression spring constant) of toner supply roller is 0.25 ~
Even at 5.0 N / mm, if the frictional resistance of the toner supply roller is less than 0.4 N, there is no white spot image defect due to toner deterioration, but image defect such as uneven density in image quality. It has occurred. Hardness (compression spring constant) of toner supply roller is 0.25 ~
Even at 5.0 N / mm, if the frictional resistance of the toner supply roller exceeds 1.2 N, image defects such as blank image defects due to toner deterioration and uneven density in image quality occur. I have.

【0028】また、表2に示す結果から、以下のことが
分かる。 トナー供給ローラの摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであり、
かつトナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25
〜5.0N/mmであっても、現像ローラへの押し付けに
おいて、押付け力が6Nを超えた場合には、トナー劣化
に起因する白抜け画像不具合および画質において濃度む
ら等の画像不具合が発生している。 トナー供給ローラの摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであり、
かつトナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25
〜5.0N/mmであっても、現像ローラへの押し付けに
おいて、食込み量が2.0mmを超えた場合には、トナー
劣化に起因する白抜け画像不具合の発生はないが、画質
において濃度むら等の画像不具合が発生している。 トナー供給ローラの摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであり、
かつトナー供給ローラの硬度(圧縮バネ定数)が0.25
〜5.0N/mmであっても、現像ローラへの押し付けに
おいて、食込み量が0.5mm未満の場合には、トナー劣
化に起因する白抜け画像不具合の発生はないが、画質に
おいて濃度むら等の画像不具合が発生している。
The results shown in Table 2 show the following. The frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N;
And the hardness (compression spring constant) of the toner supply roller is 0.25
If the pressing force exceeds 6 N when pressing against the developing roller even at ~ 5.0 N / mm, image defects such as white image defects due to toner deterioration and uneven density in image quality occur. ing. The frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N;
And the hardness (compression spring constant) of the toner supply roller is 0.25
Even if it is up to 5.0 N / mm, if the amount of bite exceeds 2.0 mm in pressing against the developing roller, there will be no white spot image defect due to toner deterioration, but density unevenness in image quality And other image defects have occurred. The frictional resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N;
And the hardness (compression spring constant) of the toner supply roller is 0.25
Even if it is up to 5.0 N / mm, if the bite amount is less than 0.5 mm in pressing against the developing roller, there will be no white spot image defect due to toner deterioration, but unevenness in image quality, etc. Image failure has occurred.

【0029】以上から、大きな摩擦抵抗および大きな押
付け力は、トナーへのダメージとなってトナー劣化をも
たらし、延いては白抜け画像不具合を引き起こすことに
繋がることが分かる。また、これとは逆に、小さな摩擦
抵抗および小さな押付け力ではトナーへのダメージは小
さいが、摩擦による十分な帯電が得られず、また、現像
ローラ上に残存したトナーの掻き取りも十分に行われな
いので、画像における濃度むら等の不具合を引き起こす
ことに繋がることが分かる。
From the above, it can be seen that a large frictional resistance and a large pressing force cause damage to the toner and cause deterioration of the toner, which in turn leads to a defective white image. Conversely, with a small frictional resistance and a small pressing force, the damage to the toner is small, but sufficient electrification due to friction is not obtained, and the toner remaining on the developing roller is sufficiently scraped off. It can be seen that this is not the case, which leads to a problem such as uneven density in the image.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、トナー供給ローラによ
る現像ローラへのトナー押し付け、現像ローラへのトナ
ー供給、および供給されたトナーに対する摩擦帯電が好
適に行われるので、トナー劣化が引き起こされることが
なく、白抜けといった画像不具合のない現像を行うこと
ができ、かつ現像ローラ上に残存したトナーの掻き取り
も好適に行われるので、ピッチむらや濃度むらなどの欠
陥のない良好な画像を長期間に亘って形成することがで
きる。
According to the present invention, since the toner supply roller presses the toner against the developing roller, supplies the toner to the developing roller, and frictionally charges the supplied toner, the toner deterioration is caused. It is possible to perform development without image defects such as white spots, and to scrape off the toner remaining on the developing roller in a favorable manner, so that a good image free from defects such as uneven pitch and uneven density can be obtained for a long time. It can be formed over a period.

【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例であるレーザープリ
ンターの現像部の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a developing unit of a laser printer which is an example of a developing device of the present invention.

【図2】 本発明に係るトナー供給ローラおよび現像ロ
ーラによるトナー摩擦帯電の様子を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of toner frictional charging by a toner supply roller and a developing roller according to the present invention.

【図3】 本発明に係るトナー供給ローラの概略斜視図
である。
FIG. 3 is a schematic perspective view of a toner supply roller according to the present invention.

【図4】 実施例に示した現像ローラおよびトナー供給
ローラの圧縮バネ定数の測定法を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method of measuring the compression spring constant of the developing roller and the toner supply roller described in the embodiment.

【図5】 実施例に示したトナー供給ローラの表面摩擦
抵抗の測定法を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a method for measuring the surface frictional resistance of the toner supply roller shown in the example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:感光体 2:1次帯電器 3:LEDアレイプリントヘッド 4:トナーカートリッジ 5:トナー供給ローラ 6:現像ローラ 7:ペーパーマガジン 8:転写帯電器 9:熱定着器 10:クリーニングユニット 11:回転軸 12:発泡弾性体ローラ 13:Vブロック 14:フォースゲージ 15:圧縮治具(円板圧子) 16:可動ステージ 17:アクリル製丸棒 19:負荷荷重 1: Photoreceptor 2: Primary charger 3: LED array print head 4: Toner cartridge 5: Toner supply roller 6: Developing roller 7: Paper magazine 8: Transfer charger 9: Thermal fixing device 10: Cleaning unit 11: Rotation Shaft 12: Foam elastic roller 13: V block 14: Force gauge 15: Compression jig (disc indenter) 16: Movable stage 17: Acrylic round bar 19: Load load

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Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤としてのトナーを収納したトナー
収納部、トナー供給ローラおよび現像ローラを有し、ト
ナーを感光体表面の静電潜像に供給してトナー像を形成
する現像装置において、発泡弾性体からなるトナー供給
ローラの圧縮バネ定数が0.25〜5.0N/mmで、現像
ローラの圧縮バネ定数よりも小さく、かつトナー供給ロ
ーラの表面摩擦抵抗が0.4〜1.2Nであり、トナー供給
ローラを現像ローラに当接したときの該ローラの変形が
実質的にトナー供給ローラの変形によるものであって、
該トナー供給ローラを、現像ローラによる食込み量が0.
5〜2mm、かつ現像ローラへの押し付け力が6N以下
となるように配設したことを特徴とする現像装置。
1. A developing device, comprising: a toner accommodating section accommodating a toner as a developer; a toner supply roller; and a developing roller; The compression spring constant of the toner supply roller made of a foamed elastic material is 0.25 to 5.0 N / mm, smaller than the compression spring constant of the developing roller, and the surface friction resistance of the toner supply roller is 0.4 to 1.2 N. The deformation of the toner supply roller when the roller is brought into contact with the developing roller is substantially due to the deformation of the toner supply roller,
The amount of bite by the developing roller of the toner supply roller is 0.
A developing device, wherein the developing device is disposed so that the pressing force against the developing roller is 6 N or less.
【請求項2】 トナー供給ローラの圧縮バネ定数と現像
ローラの圧縮バネ定数との差が30N/mm以上である
請求項1に記載の現像装置。
2. The developing device according to claim 1, wherein a difference between a compression spring constant of the toner supply roller and a compression spring constant of the developing roller is 30 N / mm or more.
【請求項3】 トナー供給ローラが、良導電性シャフト
の外側に導電性発泡弾性層を形成してなるものである請
求項1または2に記載の現像装置。
3. The developing device according to claim 1, wherein the toner supply roller has a conductive foamed elastic layer formed outside a good conductive shaft.
【請求項4】 良導電性シャフトが金属製シャフトであ
り、導電性発泡弾性層が導電性カーボンにより導電性を
付与されたものである請求項3に記載の現像装置。
4. The developing device according to claim 3, wherein the good conductive shaft is a metal shaft, and the conductive foamed elastic layer is provided with conductivity by conductive carbon.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の現像装
置を装着した画像形成装置。
5. An image forming apparatus equipped with the developing device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003280A (en) * 2007-06-22 2009-01-08 Ricoh Co Ltd Developing device, process cartridge, and image forming apparatus

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