JP2003316152A - Single-component developing device and image forming apparatus - Google Patents
Single-component developing device and image forming apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ、これらの複合機等の電子写真装置で用
いる一成分現像装置及びその一成分現像装置を備える画
像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a one-component developing device used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a complex machine thereof, and an image forming apparatus equipped with the one-component developing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真装置で用いる一成分現像
装置として、例えば、静電潜像が形成された像担持体に
接触しかつ一成分トナーを付着させて静電潜像を可視化
させるために作像時に回転される現像ローラと、現像ロ
ーラに接触するように配置されて一成分トナーを現像ロ
ーラに供給するトナー供給ローラと、現像ローラに付着
する一成分トナーの量を規制して現像ローラにトナー薄
層を形成するトナー規制部材とを有するものが知られて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, as a one-component developing device used in an electrophotographic apparatus, for example, in order to make an electrostatic latent image visible by contacting an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and adhering one-component toner. The developing roller that rotates during image formation, the toner supply roller that is placed in contact with the developing roller to supply the one-component toner to the developing roller, and the amount of the one-component toner that adheres to the developing roller are regulated to develop the image. A roller having a toner regulating member for forming a thin toner layer on a roller is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この種の一成分現像装
置では、カブリ、ゴースト等の発生を防ぎ、画像品質を
維持するために、一成分トナーを均一に高い電圧で帯電
させることが必須であり、一成分トナーと接触して摩擦
帯電させる各部品の表面材質の選定が重要である。In this type of one-component developing device, it is essential to uniformly charge the one-component toner at a high voltage in order to prevent fog and ghost from occurring and maintain image quality. Therefore, it is important to select the surface material of each component that is frictionally charged by contacting with the one-component toner.
【0004】また、近年、環境問題により、一成分現像
装置の長寿命化も要求されているが、各部品の表面につ
いては、トナー規制部材の表面、現像ローラ表面への一
成分トナー凝集・固着の発生、現像ローラ表面、トナー
規制部材の表面のキズ、亀裂、剥離等による劣化に対処
する必要がある。更に、一成分現像装置としての長期間
の使用に対して、トナー漏れや飛散による画像形成装置
の内部汚染に対処することができるようにする必要性も
ある。In recent years, due to environmental problems, it has been required to extend the life of the one-component developing device. However, regarding the surface of each component, the one-component toner aggregates and adheres to the surface of the toner regulating member and the surface of the developing roller. It is necessary to deal with the deterioration of the surface of the developing roller and the surface of the toner regulating member due to scratches, cracks, peeling and the like. Further, there is also a need to be able to deal with internal contamination of the image forming apparatus due to toner leakage and scattering for long-term use as a one-component developing device.
【0005】このトナー規制部材、現像ローラに一成分
トナーが凝集・固着する原因としては、この両部品の接
触部に存在する断面楔形状の楔形状領域に一成分トナー
が詰まるからであると考えられる。The reason why the one-component toner agglomerates and adheres to the toner regulating member and the developing roller is considered to be that the one-component toner is clogged in the wedge-shaped area having the wedge-shaped cross section that exists at the contact portion between these two parts. To be
【0006】この一成分トナーの凝集の発生を防止する
手段として、特開平5−142938号公報には、平板
(ブレード)形状のトナー規制部材を振動させる機構を
設ける構成が開示されているが、ブレードを振動させる
ための構成部品が多数必要であり、現像ユニットが非常
に煩雑で大がかりな構成となる不都合がある。また、こ
のブレード方式では、現像ローラとの接触部分が限られ
ているため、接触部分が機械的に摩耗し、摩耗による劣
化のために現像装置の寿命を延ばし難い不都合がある。As a means for preventing the aggregation of the one-component toner, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-142938 discloses a structure in which a mechanism for vibrating a flat plate (blade) toner regulating member is provided. Since a large number of components are required to vibrate the blade, there is the inconvenience that the developing unit is extremely complicated and has a large scale. Further, in this blade method, since the contact portion with the developing roller is limited, the contact portion is mechanically worn, and there is a disadvantage that it is difficult to extend the life of the developing device due to deterioration due to wear.
【0007】このトナー凝集、固着の発生を防止する手
段として、特開平11−84867号公報には、トナー
規制部材をトナー規制ローラにより構成し、非現像時に
所定のタイミングでトナー規制ローラを回転させる構成
が提案されている。As means for preventing the toner aggregation and sticking, in JP-A-11-84867, a toner regulating member is constituted by a toner regulating roller, and the toner regulating roller is rotated at a predetermined timing during non-developing. A configuration is proposed.
【0008】この特開平11−84867号公報に開示
の現像装置では、トナー規制部材がブレード方式である
現像装置に較べて、現像ローラとトナー規制ローラとの
接触部分が増加するので、トナー規制ローラの表面、現
像ローラの機械的な摩耗を防ぐのに有効である。In the developing device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-84867, the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller is increased as compared with the developing device in which the toner regulating member is of the blade type. It is effective to prevent mechanical abrasion of the surface and developing roller.
【0009】しかし、現像ローラは現像時も非現像時も
常に一定方向に回転し、また、トナー規制ローラを現像
ローラの回転方向に対して逆方向に回転させる構成では
あるが、楔形状領域に堆積したトナー凝集粉を下流に移
行させる方向となり、トナー凝集粉に圧力が加わって現
像ローラの表面、トナー規制ローラの表面にキズが発生
しやすく、トナー凝集、固着の発生を防止する対策とし
ては好ましくない。従って、この種の現像装置を用いた
画像形成装置では、作像回数として6千枚程度が限界で
あり、高寿命化を期待するのは不十分である。However, the developing roller always rotates in a fixed direction during development and non-development, and the toner regulating roller rotates in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller. As a measure to prevent accumulated toner agglomerated powder from moving toward the downstream side, pressure is applied to the toner agglomerated powder to easily cause scratches on the surface of the developing roller and the surface of the toner regulation roller, and to prevent toner aggregation and sticking. Not preferable. Therefore, in an image forming apparatus using this type of developing device, the number of times of image formation is limited to about 6,000 sheets, and it is insufficient to expect a long life.
【0010】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、寿命を延ばしつつ一成
分トナーの凝集、固着の発生を防止できるとともに、長
時間使用を可能とした現像装置及びその現像装置を用い
た画像形成装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to prevent agglomeration and sticking of one-component toner from occurring while extending the life thereof, and to enable long-term use. Another object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus using the developing device.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、静電潜像が形成された像担持体に
接触若しくは近接し、かつ、一成分トナーを付着させて
前記静電潜像を可視化させるために作像時に回転される
現像ローラと、該現像ローラに前記一成分トナーを供給
するトナー供給ローラと、前記現像ローラに付着する前
記一成分トナーの量を規制して前記現像ローラにトナー
薄層を形成するトナー規制ローラとを備え、前記現像ロ
ーラが非現像時に前記作像時の回転方向とは逆方向に回
転される一成分現像装置において、前記トナー規制ロー
ラの少なくとも前記トナー薄層を形成する部分が、その
軸方向の両端部の外径より軸方向中央の外径の方が大き
いクラウン形状であることを特徴とする一成分現像装置
である。In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is characterized in that the one-component toner is adhered to or brought into contact with or close to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed. A developing roller that is rotated at the time of image formation to visualize the electrostatic latent image, a toner supply roller that supplies the one-component toner to the developing roller, and an amount of the one-component toner that adheres to the developing roller are regulated. And a toner regulating roller for forming a thin toner layer on the developing roller, wherein the developing roller is rotated in a direction opposite to the rotation direction during image formation during non-developing. In the one-component developing device, at least the portion forming the toner thin layer has a crown shape in which the outer diameter at the axial center is larger than the outer diameter at both ends in the axial direction.
【0012】また、請求項2の発明は、前記トナー規制
ローラの少なくとも前記トナー薄層を形成する部分を長
手方向に沿って断面にしたときの輪郭形状が2次曲線の
一部であることを特徴とする請求項1に記載の一成分現
像装置である。According to a second aspect of the present invention, the contour shape of at least the portion of the toner regulating roller where the thin toner layer is formed is a part of a quadratic curve when the section is taken along the longitudinal direction. The one-component developing device according to claim 1.
【0013】また、請求項3の発明は、前記トナー規制
ローラに備える弾性層に極性ゴムを用いていることを特
徴とする請求項1又は2に記載の一成分現像装置であ
る。According to a third aspect of the invention, there is provided the one-component developing device according to the first or second aspect, wherein polar rubber is used for the elastic layer provided in the toner regulating roller.
【0014】また、請求項4の発明は、前記トナー規制
ローラに備える金属基材と該金属基材の周方向を覆う弾
性層とを接着剤で接着したことを特徴とする請求項1〜
3の何れかに記載の一成分現像装置である。The invention according to claim 4 is characterized in that a metal base material provided on the toner regulating roller and an elastic layer covering the circumferential direction of the metal base material are bonded by an adhesive.
3 is a one-component developing device.
【0015】また、請求項5の発明は、前記トナー規制
ローラの弾性層材料としてニトリル−ブタジエンゴムま
たはエピクロルヒドリンゴムを使用したことを特徴とす
る請求項4に記載の一成分現像装置である。A fifth aspect of the present invention is the one-component developing apparatus according to the fourth aspect, wherein nitrile-butadiene rubber or epichlorohydrin rubber is used as the elastic layer material of the toner regulating roller.
【0016】また、請求項6の発明は、前記接着剤が導
電性接着剤であることを特徴とする請求項4に記載の一
成分現像装置である。The invention according to claim 6 is the one-component developing apparatus according to claim 4, wherein the adhesive is a conductive adhesive.
【0017】また、請求項7の発明は、前記弾性層の外
周に樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項3
〜5の何れかに記載の一成分現像装置である。The invention of claim 7 is characterized in that a resin layer is formed on the outer periphery of the elastic layer.
1 is a one-component developing device.
【0018】また、請求項8の発明は、請求項1〜7の
何れかに記載の一成分現像装置を備える画像形成装置で
ある。The invention according to claim 8 is an image forming apparatus including the one-component developing device according to any one of claims 1 to 7.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明に係る一実施形態の
一成分現像装置を示す概略図である。図1に示すよう
に、この一成分現像装置は、静電潜像が形成された図示
しない像担持体に接触若しくは近接して配置される現像
ローラ1と、現像ローラ1に接触して配置され、現像ロ
ーラ1に一成分トナーを供給するトナー供給ローラ2
と、トナー供給ローラ2に向けてトナーを搬送するトナ
ー搬送部材3と、現像ローラ1に付着する一成分トナー
の量を規制して現像ローラ1にトナー薄層を形成するト
ナー規制ローラ4と、トナー規制ローラ4を現像ローラ
1に押圧付勢する金属製のバネ6と、これらを内部に設
けるケース5とを備えている。なお、このバネ6は金属
製に限られるものではなく、弾性作用を有するものであ
れば使用可能である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a one-component developing device according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this one-component developing device is arranged in contact with the developing roller 1 which is arranged in contact with or close to an image carrier (not shown) on which an electrostatic latent image is formed, and in contact with the developing roller 1. , A toner supply roller 2 for supplying one-component toner to the developing roller 1
A toner conveying member 3 that conveys toner toward the toner supply roller 2; a toner regulating roller 4 that regulates the amount of one-component toner adhering to the developing roller 1 to form a thin toner layer on the developing roller 1; A metal spring 6 for pressing and biasing the toner regulating roller 4 against the developing roller 1 and a case 5 having these inside are provided. The spring 6 is not limited to a metal, and any spring having elasticity can be used.
【0020】前記現像ローラ1、金属芯軸の周囲にスポ
ンジ層を形成してなるトナー供給ローラ2及びトナー搬
送部材3は、ケース5の図示しない側板に軸支されてい
る。またトナー規制ローラ4は、その両端の回転軸部で
ある芯軸4a(図2参照)が図示しないワンウェイクラ
ッチの内筒に回転可能に支承されるとともに、そのワン
ウェイクラッチを現像ローラ1に向けて付勢するバネ6
のバネ圧によって現像ローラ1に当接配置される。The developing roller 1, the toner supply roller 2 having a sponge layer formed around the metal core shaft, and the toner conveying member 3 are axially supported by a side plate (not shown) of the case 5. Further, the toner regulating roller 4 has a core shaft 4a (see FIG. 2), which is a rotary shaft portion at both ends thereof, rotatably supported by an inner cylinder of a one-way clutch (not shown), and directs the one-way clutch toward the developing roller 1. Urging spring 6
It is placed in contact with the developing roller 1 by the spring pressure.
【0021】この一成分現像装置では、一成分トナー7
はトナー搬送部材3及びトナー供給ローラ2を介して現
像ローラ1の表面に供給される。現像ローラ1上に供給
された一成分トナー7は、さらに、トナー規制ローラ4
の当接圧によって所定量に薄層化され、現像ローラ1を
回転させることによって図示しない像担持体である感光
体に搬送される。現像ローラ1は感光体に平行して接触
し、感光体の帯電電位と光書き込み後(露光後)残留電
位のほぼ中間のバイアス電圧が印加されている。現像ロ
ーラ1上の一成分トナー7が感光体との接触部に搬送さ
れ、感光体電位と現像バイアスによる現像電界に応じ
て、帯電した一成分トナー7が感光体に付着し静電潜像
が可視像化される。トナー規制ローラ4は上記の現像動
作時には静止した状態で現像ローラ1に当接している
が、非現像時に1プリントの現像動作に1回の頻度で所
定のタイミングで、例えば10度の角度で連れ回りする
ようになっている。In this one-component developing device, the one-component toner 7
Is supplied to the surface of the developing roller 1 via the toner conveying member 3 and the toner supply roller 2. The one-component toner 7 supplied onto the developing roller 1 is further transferred to the toner regulating roller 4
The contact pressure is applied to reduce the thickness to a predetermined amount, and the developing roller 1 is rotated so that the developing roller 1 is conveyed to a photoreceptor, which is an image carrier, not shown. The developing roller 1 is in parallel contact with the photoconductor and is applied with a bias voltage substantially intermediate between the charging potential of the photoconductor and the residual potential after optical writing (after exposure). The one-component toner 7 on the developing roller 1 is conveyed to the contact portion with the photoconductor, and the charged one-component toner 7 adheres to the photoconductor according to the developing electric field due to the photoconductor potential and the developing bias to form an electrostatic latent image. Visualized. The toner regulating roller 4 is in contact with the developing roller 1 in a stationary state during the above-described developing operation, but when not developing, the developing operation for one print is performed once at a predetermined timing, for example, at an angle of 10 degrees. It is designed to rotate.
【0022】本実施形態での現像ローラ1は直径26m
mのアルミニウム製ローラに、ポリエステル樹脂とグア
ナミン硬化剤と導電粒子としてITO(indium tin oxi
de)とを分散した塗料を、スプレー塗装後硬化させるこ
とにより10μmの表面層として形成しているものを用
いた。現像ローラ1の表面粗さはJISのRz規格で2
μm以下の平滑面とした。グアナミンはアミノ基を含有
する物質であり、マイナス帯電トナーと逆極性を示す物
質である。ITOはアルミナ粉をベースとし、この表面
にインジウムドープ酸化錫をコーティングしたものであ
る。The developing roller 1 in this embodiment has a diameter of 26 m.
m roller made of aluminum, polyester resin, guanamine curing agent and ITO (indium tin oxi
de) and a coating composition dispersed therein were spray-coated and then cured to form a surface layer having a thickness of 10 μm. The surface roughness of the developing roller 1 is 2 according to JIS Rz standard.
The smooth surface was not more than μm. Guanamine is a substance containing an amino group and has a polarity opposite to that of the negatively charged toner. ITO is based on alumina powder and is coated with indium-doped tin oxide on its surface.
【0023】また、トナー供給ローラ2は、金属芯軸の
周囲に導電性発泡体を形成したもので、抵抗値は106
Ω、金属芯軸には現像バイアスと同電位を印加されてい
る。トナー規制ローラ4は、現像ローラ1を剛体とした
ので、弾性体ローラとした。即ち、直径10mmのステ
ンレス(JIS規格でS45C)製の芯金である芯軸4
a上に、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等の極
性ゴムを被覆したゴムローラである弾性層4cに、フッ
素樹脂をスプレー塗装によって20μm形成したものを
使用している。The toner supply roller 2 is formed by forming a conductive foam around the metal core shaft and has a resistance value of 10 6.
Ω, the same potential as the developing bias is applied to the metal core shaft. The toner regulating roller 4 is an elastic roller because the developing roller 1 is a rigid body. That is, the core shaft 4 which is a core metal made of stainless steel (JIS standard S45C) having a diameter of 10 mm.
The elastic layer 4c, which is a rubber roller coated with a polar rubber such as nitrile rubber or epichlorohydrin rubber on a, is formed by spray coating a fluororesin with a thickness of 20 μm.
【0024】図3は図1の一成分現像装置に備えるトナ
ー規制ローラの弾性層の輪郭線形状の説明図である。図
3に示すように、クラウン量はトナー規制ローラ4の中
央部の外径Aと、両端部の外径B,Cの平均との差であ
る。即ち、クラウン量=A−(B+C)/2である。FIG. 3 is an explanatory view of the contour line shape of the elastic layer of the toner regulating roller provided in the one-component developing device of FIG. As shown in FIG. 3, the crown amount is the difference between the outer diameter A of the central portion of the toner regulating roller 4 and the average of the outer diameters B and C of both end portions. That is, the crown amount = A- (B + C) / 2.
【0025】本実施形態のトナー規制ローラ4では、中
央部の外径Aを14mmとし、両端部の外径B,Cを1
3.75mmとした。即ち、外径差で250μmのクラ
ウンを付与している。従来のように、トナー規制ローラ
をストレート形状とした場合、トナー規制ローラの両端
部をバネで押すことによる撓みが発生し、トナー規制ロ
ーラの両端部が約4万枚で摩耗し、ゴムが露出すること
が確認された。しかし、本実施形態のトナー規制ローラ
4では、クラウンを付与することで軸方向の偏摩耗を防
ぐことができた。クラウンを付与することにより、トナ
ー規制ローラ単独の寿命を向上させることができるだけ
でなく、トナー規制ローラ4と現像ローラ1との圧力分
布の均一化を図ることができ、現像ローラ1に対するト
ナー規制ローラ4の連れ回り性の信頼性を向上させるこ
とができる。具体的には、上記クラウン付与した場合、
現像ローラ1の回転量に対するトナー規制ローラ4の移
動量が100%と安定性を示したのに対し、ストレート
形状の場合75〜80%しか得ることが出来なかった。In the toner regulating roller 4 of this embodiment, the outer diameter A of the central portion is 14 mm, and the outer diameters B and C of both end portions are 1.
It was set to 3.75 mm. That is, a crown having a difference in outer diameter of 250 μm is provided. When the toner regulating roller is made straight as in the conventional case, the both ends of the toner regulating roller are bent by the springs to be bent, and the both ends of the toner regulating roller are worn at about 40,000 sheets and the rubber is exposed. It was confirmed to do. However, in the toner regulation roller 4 of the present embodiment, the uneven wear in the axial direction can be prevented by providing the crown. By providing the crown, not only the life of the toner regulating roller alone can be improved, but also the pressure distribution between the toner regulating roller 4 and the developing roller 1 can be made uniform, and the toner regulating roller relative to the developing roller 1 can be achieved. It is possible to improve the reliability of the roundabout property of No. 4. Specifically, when the above crown is added,
The amount of movement of the toner regulating roller 4 with respect to the amount of rotation of the developing roller 1 was 100%, which was stable, whereas in the case of the straight shape, only 75-80% could be obtained.
【0026】図4はクラウン形状の一例を示す図であ
る。図4では、クラウン形状の一例として放物線形状の
場合を示した。トナー規制ローラ4のクラウン形状につ
いては、NC研削盤で付与することが可能である。しか
し、トナー規制ローラ4の輪郭形状を台形形状とした
り、多角形形状とした場合は変極点部分で現像ローラ1
上に帯状のトナー層ムラが発生し、ドット画像がやや不
均一となることが判った。そこで、円弧形状、図4に一
例としてして示した放物線形状、楕円形状、双曲線形状
等の2次曲線形状のような連続波形形状としたところ、
この問題を防ぐことが可能となった。FIG. 4 is a diagram showing an example of a crown shape. In FIG. 4, a parabolic shape is shown as an example of the crown shape. The crown shape of the toner regulating roller 4 can be given by an NC grinder. However, when the toner regulating roller 4 has a trapezoidal shape or a polygonal shape, the developing roller 1 is formed at the inflection point.
It was found that a band-shaped toner layer unevenness was generated on the upper side and the dot image was slightly uneven. Therefore, a continuous waveform shape such as an arc shape, a parabolic shape shown as an example in FIG. 4, an elliptical shape, a quadratic curve shape such as a hyperbolic shape,
It became possible to prevent this problem.
【0027】上述したようにトナー規制ローラ4のゴム
の材質としては極性ゴムを用いているが、これは離型性
に優れた表面層のフッ素樹脂との接着性を確保するため
である。シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム等の
無極性ゴム上にフッ素樹脂を形成した場合、ゴムとフッ
素樹脂は界面剥離を生じるが、上記極性ゴムではゴム層
の破壊を示すため、耐久試験での表面層の剥離といった
不具合が発生しなかった。As described above, the polar rubber is used as the material of the rubber of the toner regulating roller 4 in order to secure the adhesiveness with the fluororesin of the surface layer having excellent releasability. When a fluororesin is formed on a non-polar rubber such as silicone rubber or ethylene propylene rubber, the rubber and fluororesin cause interfacial peeling, but the above polar rubber shows the destruction of the rubber layer. No problems such as peeling occurred.
【0028】図2は、図1の一成分現像装置に備えるト
ナー規制ローラの断面図であり、(A)は芯軸と弾性層
との間に接着層が無いトナー規制ローラの場合、(B)
は芯軸と弾性層との間に接着層が有るトナー規制ローラ
の場合である。接着性という点に関しては、図2(B)
に示すように弾性層4cであるゴムローラと金属基材と
しての芯軸4aである芯金とを接着層4bを介して接着
した場合と、図2(A)に示すように弾性層4cである
ゴムローラが芯軸4aである芯金に圧入されただけの場
合とでは耐久品質が大きく異なってくる。まず、極性ゴ
ムとして用いたニトリルゴムでは、5ppmのオゾン雰
囲気中に40℃で1週間の放置を実施した。接着品では
全く問題なかったが、圧入品はゴム端面より亀裂が発生
した。これは、ニトリルゴムポリマー中の2重結合に対
して、オゾンが酸化反応を起こした結果であるが、圧入
によるテンションによってこの反応が誘発されるためで
ある。接着品ではゴムに大きなテンションが加わらない
ためである。FIG. 2 is a sectional view of the toner regulating roller provided in the one-component developing device of FIG. 1, and FIG. 2A shows a toner regulating roller having no adhesive layer between the core shaft and the elastic layer, and FIG. )
Shows the case of a toner regulating roller having an adhesive layer between the core shaft and the elastic layer. Regarding the adhesiveness, FIG. 2 (B)
A rubber roller as an elastic layer 4c and a core metal as a core shaft 4a as a metal base material are bonded together via an adhesive layer 4b as shown in FIG. 2 and an elastic layer 4c as shown in FIG. The durability quality is greatly different from the case where the rubber roller is simply press-fitted into the core metal which is the core shaft 4a. First, the nitrile rubber used as the polar rubber was left to stand in an ozone atmosphere of 5 ppm at 40 ° C. for 1 week. There was no problem with the adhesive product, but cracks occurred from the rubber end face in the press-fit product. This is a result of the oxidation reaction of ozone with respect to the double bond in the nitrile rubber polymer, but this reaction is induced by the tension due to the press-fitting. This is because the adhesive does not apply large tension to the rubber.
【0029】また、ヒドリンゴムのような比較的耐オゾ
ン性の強いゴムでも、接着品と圧入品との耐久性能が異
なることを確認した。部品の輸送・保管条件としてヒー
トサイクル加速試験を実施した。条件は、23℃2hr
/60℃2hr/23℃2hr/−30℃2hrを1サ
イクルとして10サイクルの確認を実施したところ、圧
入品のみ表面に凹凸が発生した。これを画像確認したと
ころトナー薄層ムラ、画像濃度ムラとなった。これはゴ
ムが膨張収縮を繰り返すうちに表面にウネリが発生した
ものと考えられる。Further, it was confirmed that even a rubber having a relatively strong ozone resistance such as hydrin rubber has different durability performances between the adhesive product and the press-fit product. A heat cycle accelerated test was conducted as a condition for transporting and storing parts. The condition is 23 ° C for 2 hours
When 10 cycles were confirmed by setting / 60 ° C. 2 hr / 23 ° C. 2 hr / −30 ° C. 2 hr as 1 cycle, unevenness was generated on the surface of only the press-fitted product. When an image of this was confirmed, unevenness in the toner thin layer and unevenness in image density were observed. It is considered that this was due to swelling on the surface as the rubber repeatedly expanded and contracted.
【0030】下記に上記事項を含め、検討したトナー規
制ローラの構成を示す。なお、直径10mmの芯軸4a
を使用し、弾性層ゴム加硫後、研削にてローラ径を直径
14mm(ローラ軸方向中央部)とし、両端部の外径を
直径13.75mmとし、外径差で250μmのクラウ
ンを付与した。表面層はフッソ樹脂を20μm形成した
ものを使用した。なお、接着層使用時の接着層の膜厚は
5μmとした。The structure of the toner regulation roller examined including the above matters is shown below. The core shaft 4a having a diameter of 10 mm
After vulcanizing the rubber of the elastic layer, the roller diameter was 14 mm (center portion in the roller axial direction) by grinding, the outer diameter of both ends was 13.75 mm, and a crown of 250 μm in difference in outer diameter was given. . The surface layer used was formed with a fluorine resin of 20 μm. The thickness of the adhesive layer when the adhesive layer was used was 5 μm.
【0031】[実施例1]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
クラウン量:250μm(台形形状)
接着層:なし[Example 1] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Use crown amount: 250 μm (trapezoidal shape) Adhesive layer: None
【0032】[実施例2]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
クラウン量:250μm(2次曲線形状)
接着層:なし[Example 2] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Crown amount used: 250 μm (quadratic curve shape) Adhesive layer: None
【0033】[実施例3]
弾性層:EPDM(エチレンプロピレンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
クラウン量:250μm(2次曲線形状)
接着層:なし[Example 3] Elastic layer: EPDM (ethylene propylene rubber) (JIS
-A hardness 45) Crown amount used: 250 μm (quadratic curve shape) Adhesive layer: None
【0034】[実施例4]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
クラウン量:250μm(2次曲線形状)
接着層:ケムロック238(ロードファーイースト社
製)使用[Example 4] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Use amount of crown: 250 μm (quadratic curve shape) Adhesive layer: use Chemlok 238 (manufactured by Road Far East Co.)
【0035】[実施例5]
弾性層:エピクロルヒドリンゴム(JIS−A硬度4
5)使用
クラウン量:250μm(円弧形状)
接着層:ケムロック238(ロードファーイースト社
製)使用[Example 5] Elastic layer: epichlorohydrin rubber (JIS-A hardness 4
5) Crown amount used: 250 μm (arc shape) Adhesive layer: Chemlock 238 (manufactured by Road Far East Co.) used
【0036】[比較例1]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
クラウン量:なし(ストレート形状)
接着層:なし[Comparative Example 1] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Crown used: None (straight shape) Adhesive layer: None
【0037】以上の実施例1〜5および比較例1のトナ
ー規制ローラを用い、現像ローラ1への当接はトナー規
制ローラ4の芯金ジャーナル部へのバネ加圧(片側20
N)にて実施した。トナー規制ローラ4の連れ回り性、
トナー薄層の均一性及び出力画像での画像濃度均一性に
ついて耐久評価した。その結果を次の表1に示す。Using the toner regulating rollers of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 described above, the toner regulating roller 4 is brought into contact with the core 4 of the toner regulating roller 4 by spring pressure (one side 20).
N). Rotatability of the toner regulation roller 4,
The durability of the toner thin layer uniformity and the image density uniformity in the output image was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】ただし、表1中の連れ回り性は、トナー規
制ローラ4の非現像時の連れ回りについて評価した結果
を示す。その評価基準の○はトナー規制ローラ4が60
°以上連れ回りしたもの、△はトナー規制ローラ4が1
0°以上60°未満の連れ回りをしたもの、×はトナー
規制ローラ4の連れ回りが10°未満の連れ回りをした
ものをそれぞれ示す。However, the follow-around property in Table 1 shows the result of evaluation of the follow-around process of the toner regulating roller 4 during non-developing. Toner of the evaluation standard is 60 when the toner regulation roller 4 is 60.
Those rotated together by more than °, △ indicates that the toner regulation roller 4 is 1
The rotation angle of 0 ° or more and less than 60 degrees indicates that the toner regulation roller 4 has a rotation angle of less than 10 °.
【0040】また、表1中の薄層均一性の評価基準の○
はトナー規制後の現像ローラ表面の一成分トナーが目視
で均一なもの、△はトナー規制後の現像ローラ表面の一
成分トナーが目視で一部不均一なもの、×はトナー規制
後の現像ローラ表面の一成分トナーが目視で前面不均一
なものをそれぞれ示す。In addition, the evaluation criteria of thin layer uniformity in Table 1 are ○.
Indicates that the one-component toner on the surface of the developing roller after toner regulation is visually uniform, Δ indicates that the one-component toner on the surface of the developing roller after toner regulation is partially uneven, and x indicates the developing roller after toner regulation. The one-component toner on the surface is visually nonuniform on the front surface.
【0041】また、表1中の画像濃度均一性は、出力画
像の濃度ムラをソリッド画像、600×600dpiの
2×2ドットパターンにて評価した結果を示す。その評
価基準の×はソリッド画像及びドット画像ともにムラを
生じたもの、△はドット画像のみムラを生じたもの、○
は両者ともに均一な濃度が得られたものをそれぞれ示
す。なお、表1中、150K後とは150000枚プリ
ント後のこと、40Kとは40000枚プリントのこと
である。The image density uniformity in Table 1 shows the result of evaluation of the density unevenness of the output image with a solid image and a 600 × 600 dpi 2 × 2 dot pattern. The evaluation criteria x indicates that both the solid image and the dot image were uneven, and Δ indicates that only the dot image was uneven.
Shows the case where uniform concentration was obtained in both cases. In Table 1, 150K is after printing 150,000 sheets and 40K is after printing 40,000 sheets.
【0042】表1より、トナー規制ローラ4をクラウン
形状としたものでは、ストレート形状のものに比べて、
連れ回り性、薄層均一性及び画像濃度均一性の全てが向
上していることがわかる。From Table 1, in the case where the toner regulating roller 4 has the crown shape, as compared with the straight shape,
It can be seen that entrainment, thin layer uniformity, and image density uniformity are all improved.
【0043】以上のように、一成分トナー層を表面に形
成し静電潜像の形成された像担持体である感光体に接触
して一成分トナーを付着させ前記静電潜像を可視化する
現像ローラと、前記現像ローラに接触配置し一成分トナ
ーを供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラ上の
一成分トナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラ
からなる一成分現像装置で、非現像時に現像ローラが作
像時と逆回転するとともに現像ローラが逆回転すること
で、現像時は停止しているトナー規制ローラが現像ロー
ラと同一方向に回転する機構を備えることを特徴とする
一成分現像装置において、トナー規制ローラは中央部の
外径が両端部の外径より大きいクラウン形状を使用する
ことにより、現像ローラとの当接圧力を均一化するた
め、トナー規制ローラ軸方向の偏摩耗を防ぎ、部品の長
寿命化を実現でき、また、現像ローラ逆転に対するトナ
ー規制ローラの連れ回り安定性を向上することが可能と
なり、現像装置を極めて長時間使用することが可能とな
る。As described above, the one-component toner layer is formed on the surface, and the one-component toner is attached to the photoreceptor, which is an image bearing member on which the electrostatic latent image is formed, to make the electrostatic latent image visible. A one-component developing device comprising a developing roller, a toner supply roller arranged in contact with the developing roller to supply one-component toner, and a toner regulating roller that regulates the one-component toner on the developing roller to form a thin layer. One feature of the present invention is that the developing roller is reversely rotated at the time of image development and the developing roller is reversely rotated at the time of development, so that the toner regulation roller stopped at the time of development is rotated in the same direction as the developing roller. In the component developing device, the toner regulating roller has a crown shape whose outer diameter at the central portion is larger than the outer diameters at both ends, so that the contact pressure with the developing roller is made uniform. Uneven wear in the axial direction can be prevented, the life of parts can be extended, and the stability of the toner regulation roller along with the reverse rotation of the developing roller can be improved, and the developing device can be used for an extremely long time. Becomes
【0044】また、トナー規制ローラの輪郭形状が2次
曲線または円弧曲線のように連続波形とすることで、画
像濃度ムラのない高耐久な現像装置を提供できる。ま
た、トナー規制ローラの弾性層に極性ゴムを使用するこ
とで、表面層の接着強度を向上させ、表面層の剥離を防
止できるため、現像装置を極めて長時間使用することが
可能となる。Further, by making the contour shape of the toner regulating roller a continuous waveform such as a quadratic curve or an arc curve, it is possible to provide a highly durable developing device without image density unevenness. Further, by using polar rubber for the elastic layer of the toner regulating roller, the adhesive strength of the surface layer can be improved and peeling of the surface layer can be prevented, so that the developing device can be used for an extremely long time.
【0045】また、現像ローラは金属表面に一成分トナ
ーと逆極性の帯電極性を有する樹脂層を設けた剛体と
し、トナー規制ローラは表面に離型層を備えた弾性体と
することにより、現像ローラ端部のシールによる摩耗を
防止でき、また、現像ローラを平滑でトナーと逆極性の
帯電性を有する材料を形成することで、トナー搬送を静
電気的に行うことが可能であり、現像装置を極めて長時
間使用することが可能となる。The developing roller is a rigid body having a metal layer on which a resin layer having a charging polarity opposite to that of the one-component toner is provided, and the toner regulating roller is an elastic body having a releasing layer on the surface. It is possible to prevent abrasion due to the seal at the end of the roller, and it is possible to electrostatically convey the toner by forming the developing roller with a material having a charging property of a polarity opposite to that of the toner. It can be used for an extremely long time.
【0046】さらに、金属基材とゴムローラとを接着す
ることでトナー規制ローラの表面形状が安定に保たれる
ため、画像濃度ムラのない高耐久な現像装置を提供でき
る。Further, since the surface shape of the toner regulating roller is kept stable by adhering the metal base material and the rubber roller, it is possible to provide a highly durable developing device without uneven image density.
【0047】次に、他の実施形態の一成分現像装置につ
いて説明する。現像ローラ1は、アルミニウム製のパイ
プ材を用い、ステンレス製の芯軸部分を圧入一体化して
得た基体に、カーボンブラックを分散した導電性フェノ
ール樹脂を20μm塗布した。抵抗値は103 Ω、現像
ローラ1の芯軸1aには定電圧電源から現像バイアスが
印加されている。また、トナー供給ローラ2は、金属芯
軸の周囲に導電性発泡体を形成したもので、抵抗値は1
06 Ω、金属芯軸には現像バイアスと同電位を印加され
ている。Next, a one-component developing device of another embodiment will be described. For the developing roller 1, a pipe material made of aluminum was used, and a conductive phenol resin having carbon black dispersed therein was applied to a thickness of 20 μm on a base body obtained by press-fitting and integrating a stainless steel core shaft portion. The resistance value is 10 3 Ω, and a developing bias is applied to the core shaft 1 a of the developing roller 1 from a constant voltage power source. The toner supply roller 2 has a conductive foam formed around a metal core shaft and has a resistance value of 1
0 6 Ω, and the same potential as the developing bias is applied to the metal core shaft.
【0048】トナー規制ローラ4は、金属製の芯軸4a
の周囲に芯軸4aと弾性層4cとを接着する接着層4b
を形成し、弾性層4cの周囲には必要により樹脂層から
なる表面層4dをコーティングして使用した。表面層4
dのコーティング方法としてはディップ法、スプレーコ
ート、ロールコートなどの種々公知のコーティング、あ
るいはチューブ状に成形した成形物を被覆することなど
により、形成可能である。The toner regulating roller 4 is a metal core shaft 4a.
Adhesive layer 4b for bonding the core shaft 4a and the elastic layer 4c to the periphery of the
Was formed, and the surface layer 4d made of a resin layer was coated around the elastic layer 4c if necessary. Surface layer 4
As the coating method of d, various known coating methods such as dipping method, spray coating, roll coating, or coating of a molded product formed into a tubular shape can be used.
【0049】次にトナー規制ローラ4の構成を示す。こ
のトナー規制ローラ4では、芯軸4aの直径が10mm
のものを使用し、弾性層ゴム加硫後、研削にてローラ径
を14mmとした。さらに、このトナー規制ローラ4の
実施例6〜11では、上述した実施例2〜4と同様のク
ラウン形状とした。なお、接着剤の塗布膜厚は5μmと
した。また、トナー規制ローラ4に対しては現像ローラ
1及びトナー供給ローラ2より50V低いバイアスを印
加した。なお、比較例2では、比較例1と同様のストレ
ート形状の弾性層とした。Next, the structure of the toner regulating roller 4 will be described. In this toner regulation roller 4, the diameter of the core shaft 4a is 10 mm.
After vulcanizing the elastic layer rubber, the roller diameter was adjusted to 14 mm by grinding. Furthermore, in Examples 6 to 11 of the toner regulating roller 4, the crown shape was the same as in Examples 2 to 4 described above. The coating thickness of the adhesive was 5 μm. Further, a bias lower than the developing roller 1 and the toner supply roller 2 by 50 V was applied to the toner regulation roller 4. In Comparative Example 2, a straight elastic layer similar to Comparative Example 1 was used.
【0050】[実施例6]
弾性層:EPDM(エチレンプロピレンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
接着層:ケムロック238(ロードファーイースト社
製)使用[Example 6] Elastic layer: EPDM (ethylene propylene rubber) (JIS
-A hardness 45) Adhesive layer used: Chemlock 238 (manufactured by Road Far East Co.)
【0051】[実施例7]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
接着層:ケムロック238(ロードファーイースト社
製)使用[Example 7] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Adhesive layer used: Chemlock 238 (manufactured by Road Far East Co.)
【0052】[実施例8]
弾性層:エピクロルヒドリンゴム(JIS−A硬度4
5)使用
接着層:メタロックUB(東洋化学研究所社製)使用[Example 8] Elastic layer: epichlorohydrin rubber (JIS-A hardness 4
5) Adhesive layer used: Metalloc UB (manufactured by Toyo Kagaku Kenkyusho) is used
【0053】[実施例9]
弾性層:NBR(ニトリル−ブタジエンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
接着層:ケムロック238(ロードファーイースト社
製)へカーボンブラック
添加し導電化した接着剤使用[Example 9] Elastic layer: NBR (nitrile-butadiene rubber) (JIS
-A hardness 45) Adhesive layer used: Adhesive made by adding carbon black to Chemlok 238 (manufactured by Road Far East) to make it conductive
【0054】[実施例10]
弾性層:エピクロルヒドリンゴム(JIS−A硬度4
5)使用
接着層:メタロックUB(東洋化学研究所社製)へカー
ボンブラック添加し導電化した接着剤使用[Example 10] Elastic layer: epichlorohydrin rubber (JIS-A hardness 4
5) Adhesive layer used: An adhesive made by adding carbon black to Metalloc UB (manufactured by Toyo Kagaku Kenkyusho) to make it conductive
【0055】[実施例11]実施例10のトナー規制ロ
ーラに対して弾性層の表面に表面層として、フッ素樹脂
(フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体)を1
0μmの膜厚でコートしたローラ[Embodiment 11] A fluororesin (fluoroolefin-vinyl ether copolymer) was used as a surface layer on the surface of the elastic layer for the toner regulating roller of Embodiment 10.
Roller coated with a film thickness of 0 μm
【0056】[比較例2]
弾性層:EPDM(エチレンプロピレンゴム)(JIS
−A硬度45)使用
接着層:なし[Comparative Example 2] Elastic layer: EPDM (ethylene propylene rubber) (JIS
-A hardness 45) Adhesive layer used: None
【0057】以上の実施例6〜11および比較例2のト
ナー規制ローラを用い、現像ローラへの当接はトナー規
制ローラの芯金ジャーナル部へのバネ加圧(片側20
N)にて実施した。トナー薄層の均一性及び出力画像で
の濃度均一性及び画像地汚れについて評価した。結果を
次の表2に示す。Using the toner regulating rollers of Examples 6 to 11 and Comparative Example 2 described above, the toner regulating roller is brought into contact with the developing roller by pressing the core of the toner regulating roller with spring (one side 20).
N). The uniformity of the toner thin layer, the density uniformity of the output image, and the image background stain were evaluated. The results are shown in Table 2 below.
【0058】[0058]
【表2】 [Table 2]
【0059】ただし、表2中の薄層均一性の評価基準の
○はトナー規制後の現像ローラ表面のトナーが目視で均
一なもの、△はトナー規制後の現像ローラ表面のトナー
が目視で一部不均一なもの、×はトナー規制後の現像ロ
ーラ表面のトナーが目視で全面不均一なものをそれぞれ
示す。However, in Table 2, the evaluation standard of the thin layer uniformity is that the toner on the surface of the developing roller after toner regulation is visually uniform, and the symbol on the table is the toner on the surface of the developing roller after toner regulation. Part of the toner is uneven, and x indicates that the toner on the surface of the developing roller after the toner is regulated is visually uneven.
【0060】また、表2中の画像濃度均一性は、出力画
像の濃度ムラをソリッド画像、600×600dpiの
2×2ドットパターンにて評価した結果を示す。その評
価基準の×はソリッド画像及びドット画像ともにムラを
生じたもの、△はドット画像のみムラを生じたもの、○
は両者ともに均一な濃度が得られたものをそれぞれ示
す。The image density uniformity in Table 2 shows the result of evaluation of the density unevenness of the output image with a solid image and a 600 × 600 dpi 2 × 2 dot pattern. The evaluation criteria x indicates that both the solid image and the dot image were uneven, and Δ indicates that only the dot image was uneven.
Shows the case where uniform concentration was obtained in both cases.
【0061】また、表2中に示す画像地汚れの評価基準
の◎は目視により画像全面に地汚れが全くないもの、○
は目視により画像全面に地汚れがほとんどないもの、△
は目視により画像一部に地汚れが有るもの、×は目視に
より画像全面に地汚れが有るものをそれぞれ示す。な
お、表2中、50K後とは、50000枚プリント後の
ことである。Further, in the evaluation criteria of image background stain shown in Table 2, ⊚ indicates that the entire surface of the image is visually free of background stain.
Indicates that there is almost no background stain on the entire image visually, △
Indicates that a part of the image is visually stained, and x indicates that the entire image is visually stained. In Table 2, “after 50K” means after printing 50,000 sheets.
【0062】表2より、本実施例のトナー規制ローラの
如く接着層を設けることにより、耐久時の薄層均一性及
び画像濃度均一性に対して有効であることがわかる。現
像ローラとトナー規制ローラとの間のニップの均一性に
対してトナー規制ローラの弾性層への負荷が高いが、接
着層を設けることにより現像時のトナー規制ローラの芯
軸/弾性層変形ズレ、非現像時に所定のタイミングで回
転した際の弾性層変形ズレがないことが耐久性向上につ
ながっていると考えられる。From Table 2, it can be seen that the provision of the adhesive layer as in the toner regulating roller of this embodiment is effective for the uniformity of the thin layer and the uniformity of the image density at the time of durability. The load on the elastic layer of the toner regulating roller is high with respect to the uniformity of the nip between the developing roller and the toner regulating roller, but by providing the adhesive layer, the deviation of the core axis / elastic layer deformation of the toner regulating roller at the time of development. It is considered that the durability is improved because there is no elastic layer deformation deviation when rotating at a predetermined timing during non-development.
【0063】また、表面層を設けることによりローラ表
面への一成分トナーの固着がなく耐久性が向上する。一
成分トナーに対する離型性を高めるため、その表面の撥
水性、撥油性を向上することを狙いとし、フッ素を含有
する樹脂で弾性層を被覆することにより、耐久時の一成
分トナーの固着に対して有利であり高品質な画像を得る
ことが確認された。By providing the surface layer, the one-component toner does not adhere to the roller surface, and the durability is improved. To improve the releasability of the one-component toner, aiming to improve the water repellency and oil repellency of the surface, by coating the elastic layer with a resin containing fluorine, it is possible to fix the one-component toner during durability. It was confirmed that it is advantageous to obtain an image of high quality.
【0064】画像地汚れに対しては、トナー規制ローラ
のローラ抵抗値の寄与が考えられる。各実施例のトナー
規制ローラのローラ抵抗値(100V印加)は、
実施例6:2×1011Ω、
実施例7:7×108 Ω、
実施例8:4×106 Ω、
実施例9:4×108 Ω、
実施例10:2×106 Ω、
実施例11:4×106 Ω、
比較例2:1×1011Ω、
であった。まず、弾性層の材料としてはNBR、エピク
ロルヒドリンゴムの中抵抗材料の使用により、トナー規
制ローラへのバイアス印加時の画像地汚れに対しての効
果が出ると考えられる。It is considered that the roller resistance value of the toner regulating roller contributes to the image background stain. The roller resistance value (100 V applied) of the toner regulating roller of each example is as follows: Example 6: 2 × 10 11 Ω, Example 7: 7 × 10 8 Ω, Example 8: 4 × 10 6 Ω, Example 9 : 4 × 10 8 Ω, Example 10: 2 × 10 6 Ω, Example 11: 4 × 10 6 Ω, Comparative Example 2: 1 × 10 11 Ω. First, it is considered that the use of NBR or a medium resistance material of epichlorohydrin rubber as the material of the elastic layer has an effect on image background stain when a bias is applied to the toner regulating roller.
【0065】また、接着層に対しては上記のローラ抵抗
値のみでは明らかな差とは言えないが、絶縁性接着剤の
使用より導電性接着剤の使用のほうが画像地汚れに対し
て有効であることがわかる。この理由としては絶縁性接
着剤の使用時には接着層の塗布ムラがトナー規制ローラ
のローラ抵抗に対して微小部分で影響していることが考
えられるが、導電性の接着層としておくことで弾性層の
抵抗のみの影響に低減するため、画像地汚れに対しても
導電性接着剤使用のほうが良好になると考えられる。Further, although it cannot be said that the roller resistance value alone is an obvious difference with respect to the adhesive layer, the use of a conductive adhesive is more effective than the use of an insulating adhesive against image background stains. I know there is. The reason for this may be that, when an insulating adhesive is used, uneven application of the adhesive layer affects the roller resistance of the toner regulating roller in a minute portion. It is considered that the use of a conductive adhesive is better against the background stain of the image because it is reduced to the effect of only the resistance.
【0066】一成分現像装置においては、トナーの薄層
をいかに均一化するかが初期、耐久時ともに重要であ
る。トナー規制ローラの芯軸と弾性層との間に接着層を
設けることにより耐久時の薄層均一性、画像濃度均一性
に対して、有効となる。現像ローラとトナー規制ローラ
間のニップの均一性に対してトナー規制ローラの弾性層
への負荷が高いが、接着層の実施により現像時のトナー
規制ローラの芯軸/弾性層変形ズレ、非現像時に所定の
タイミングで回転した際の弾性層変形ズレがないことが
耐久性向上につながる。In the one-component developing device, how to make the toner thin layer uniform is important both in the initial stage and during the durability. Providing an adhesive layer between the core shaft of the toner regulating roller and the elastic layer is effective for the thin layer uniformity and the image density uniformity at the time of durability. Although the load on the elastic layer of the toner regulating roller is high with respect to the uniformity of the nip between the developing roller and the toner regulating roller, the core axis / elastic layer deformation deviation of the toner regulating roller at the time of development due to the adhesive layer, non-development Sometimes, there is no displacement of the elastic layer when it rotates at a predetermined timing, which improves durability.
【0067】また、トナー規制ローラの弾性層上に表面
層を設けることにより一成分トナーに対する離型性を高
め、ローラ表面へのトナー固着がなく耐久性が向上する
とともに、高品質な画像となる。Further, by providing the surface layer on the elastic layer of the toner regulating roller, the releasability for the one-component toner is improved, the toner is not fixed to the roller surface, the durability is improved, and a high quality image is obtained. .
【0068】また、画像地汚れに対しては、トナー規制
ローラのローラ抵抗値の寄与が考えられる。弾性層の材
料としてNBR、エピクロルヒドリンゴム等の中抵抗材
料を使用することが、トナー規制ローラへのバイアス印
加時の画像地汚れに対して有効である。また、芯軸と弾
性層との間に設ける接着剤として、絶縁性の接着剤を使
用するより導電接着剤を使用するほうが画像地汚れに対
して有効である。この理由としては絶縁性の接着剤使用
時には接着層の塗布ムラがトナー規制ローラのローラ抵
抗に対して微小部分で影響していることが考えられる
が、導電性の接着層により弾性層の抵抗のみの影響に低
減するため、画像地汚れに対しても導電性接着剤を使用
するほうが良好となると考えられる。The roller resistance value of the toner regulating roller may contribute to the image background stain. The use of a medium resistance material such as NBR or epichlorohydrin rubber as the material of the elastic layer is effective against image background stain when a bias is applied to the toner regulating roller. Further, as the adhesive provided between the core shaft and the elastic layer, it is more effective to use the conductive adhesive than the insulating adhesive against the image background stain. The reason for this is that when an insulating adhesive is used, uneven application of the adhesive layer may affect the roller resistance of the toner regulating roller in a small portion, but the conductive adhesive layer only affects the resistance of the elastic layer. It is considered that it is better to use the conductive adhesive for the image background stain because the influence of the above is reduced.
【0069】以上のように、一成分トナー層を表面に形
成し静電潜像の形成された像担持体に接触もしくは近接
して像担持体表面にトナーを付着させ前記静電潜像を可
視化する現像ローラと、前記現像ローラに接触配置しト
ナーを供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラ上
のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラから
なり、前記トナー規制ローラを現像時には静止させ、非
現像時に所定のタイミングで回転させる機構を有する一
成分現像装置において、前記トナー規制ローラは支持体
の周囲にゴムまたはエラストマからなる弾性層で構成さ
れるとともに、支持体と弾性層とは接着剤を介して接着
していることを特徴とする一成分現像装置により、現像
ローラとトナー規制ローラとの接触部分におけるトナー
薄層を高速、高耐久対応可能で、より均一に形成でき
る。As described above, the one-component toner layer is formed on the surface, and the electrostatic latent image is visualized by contacting or adhering to the image bearing member on which the electrostatic latent image is formed and adhering the toner to the surface of the image bearing member. A developing roller, a toner supplying roller which is arranged in contact with the developing roller and supplies toner, and a toner regulating roller which regulates the toner on the developing roller to form a thin layer. In a one-component developing device having a mechanism for rotating at a predetermined timing during non-development, the toner regulating roller is composed of an elastic layer made of rubber or elastomer around the support, and the support and the elastic layer are bonded to each other. The one-component developing device, which is characterized in that it is adhered via an agent, allows the thin toner layer at the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller to be fast and highly resistant. Adaptable, it can be more uniformly formed.
【0070】また、トナー規制ローラの弾性層材料とし
てニトリル−ブタジエンゴムまたはエピクロルヒドリン
ゴムを使用した一成分現像装置により、画像品質向上狙
いとしてトナー規制ローラへのバイアス印加時のトナー
薄層を均一に形成でき、画像地汚れに対して有利とな
る。A one-component developing device using nitrile-butadiene rubber or epichlorohydrin rubber as the elastic layer material of the toner regulating roller uniformly forms a thin toner layer when a bias is applied to the toner regulating roller for the purpose of improving image quality. Therefore, it is advantageous for image background stain.
【0071】また、トナー規制ローラの接着剤を導電性
とした一成分現像装置により、画像品質向上狙いとして
トナー規制ローラへのバイアス印加時のトナー薄層をさ
らに均一に形成でき、画像地汚れに対してさらに有利と
なる。Further, by using the one-component developing device in which the adhesive of the toner regulating roller is made conductive, a thin toner layer can be formed more uniformly when a bias is applied to the toner regulating roller for the purpose of improving the image quality, which causes image background stains. It will be more advantageous than that.
【0072】また、トナー規制ローラの弾性層の外周に
樹脂層を形成した一成分現像装置により、トナー規制ロ
ーラへのトナー固着を防止し、長期にわたって高品質な
画像が得られるという作用を有する。Further, the one-component developing device in which the resin layer is formed on the outer circumference of the elastic layer of the toner regulating roller has a function of preventing the toner from sticking to the toner regulating roller and obtaining a high quality image for a long period of time.
【0073】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例ではクラウン形状の一
例として2次曲線の場合について説明したが、軸方向中
央が最大外径となる外側に凸の滑らかな曲線であれば2
次曲線以外の曲線でも同様の効果を得ることができる。
即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実
施することができる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case of a quadratic curve has been described as an example of the crown shape, but if the curve is a smooth curve that is convex outward with the maximum outer diameter at the center in the axial direction,
Similar effects can be obtained with curves other than the next curve.
That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、現像ローラとの当接圧力を均一化するため、ト
ナー規制ローラ軸方向の偏摩耗を防ぎ、部品の長寿命化
を実現でき、また、現像ローラ逆転に対するトナー規制
ローラの連れ回り安定性を向上することが可能となり、
現像装置を極めて長時間使用することが可能となる。ま
た、請求項2の発明によれば、画像濃度ムラのない高耐
久な現像装置を提供できる。また、請求項3の発明によ
れば、表面層の接着強度を向上させ、表面層の剥離を防
止できるため、現像装置を極めて長時間使用することが
可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the contact pressure with the developing roller is made uniform, uneven wear in the axial direction of the toner regulating roller is prevented, and the life of parts is extended. In addition, it is possible to improve the rotation stability of the toner regulating roller against the reverse rotation of the developing roller.
The developing device can be used for an extremely long time. Further, according to the invention of claim 2, it is possible to provide a highly durable developing device without image density unevenness. Further, according to the invention of claim 3, since the adhesive strength of the surface layer can be improved and the surface layer can be prevented from peeling off, the developing device can be used for an extremely long time.
【0075】また、請求項4の発明によれば、現像ロー
ラとトナー規制ローラとの接触部分におけるトナー薄層
を高速、高耐久性可能であって、且つより均一に形成す
ることができる。According to the invention of claim 4, the thin toner layer in the contact portion between the developing roller and the toner regulating roller can be formed at high speed and with high durability and can be formed more uniformly.
【0076】また、請求項5の発明によれば、画像品質
を向上するためのトナー規制ローラへのバイアス印加時
のトナー薄層を均一に形成でき、画像地汚れに対して有
利となる。Further, according to the invention of claim 5, a thin toner layer can be uniformly formed when a bias is applied to the toner regulating roller for improving the image quality, which is advantageous for image background stain.
【0077】また、請求項6の発明によれば、画像品質
を向上するためのトナー規制ローラへのバイアス印加時
のトナー薄層をさらに均一に形成でき、画像地汚れに対
してさらに有利となる。Further, according to the invention of claim 6, the toner thin layer can be formed more uniformly when the bias is applied to the toner regulating roller for improving the image quality, which is more advantageous for the image background stain. .
【0078】また、請求項7の発明によれば、トナー規
制ローラへのトナー固着を防止でき、長期にわたって高
品質な画像を得ることができる。According to the seventh aspect of the invention, it is possible to prevent the toner from sticking to the toner regulating roller and obtain a high quality image for a long period of time.
【0079】また、請求項8の発明によれば、請求項1
〜7の何れかに記載の効果を有する現像装置を備えた画
像形成装置を得ることができる。According to the invention of claim 8, claim 1
It is possible to obtain the image forming apparatus including the developing device having the effect described in any one of 1 to 7.
【図1】本発明に係る一実施形態及び他の実施形態の一
成分現像装置を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a one-component developing device according to one embodiment and another embodiment of the present invention.
【図2】図1の一成分現像装置に備えるトナー規制ロー
ラの断面図であり、(A)は芯軸と弾性層との間に接着
層が無いトナー規制ローラの場合、(B)は芯軸と弾性
層との間に接着層が有るトナー規制ローラの場合であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view of a toner regulating roller provided in the one-component developing device in FIG. 1, where (A) is a toner regulating roller having no adhesive layer between a core shaft and an elastic layer, and (B) is a core. This is the case of a toner regulating roller having an adhesive layer between the shaft and the elastic layer.
【図3】図1の一成分現像装置に備えるトナー規制ロー
ラの弾性層の輪郭線形状の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a contour line shape of an elastic layer of a toner regulating roller provided in the one-component developing device in FIG.
【図4】クラウン形状の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a crown shape.
1 現像ローラ 2 トナー供給ローラ 3 トナー搬送部材 4 トナー規制ローラ 4a 芯軸 4b 接着層 4c 弾性層 4d 表面層 6 バネ 7 一成分トナー 1 developing roller 2 Toner supply roller 3 Toner transport member 4 Toner regulation roller 4a core shaft 4b adhesive layer 4c elastic layer 4d surface layer 6 spring 7 One-component toner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 孝之 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 徳脇 泰輔 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H077 AC04 AD02 AD06 AD14 AD17 BA03 DB21 EA15 EA16 FA12 FA21 FA25 GA03 3J103 AA02 AA13 AA32 AA51 BA32 BA41 EA07 FA10 FA12 FA18 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA20 HA53 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takayuki Yoshii 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh (72) Inventor Taisuke Tokuwaki 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh F term (reference) 2H077 AC04 AD02 AD06 AD14 AD17 BA03 DB21 EA15 EA16 FA12 FA21 FA25 GA03 3J103 AA02 AA13 AA32 AA51 BA32 BA41 EA07 FA10 FA12 FA18 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA20 HA53
Claims (8)
しくは近接し、かつ、一成分トナーを付着させて前記静
電潜像を可視化させるために作像時に回転される現像ロ
ーラと、該現像ローラに前記一成分トナーを供給するト
ナー供給ローラと、前記現像ローラに付着する前記一成
分トナーの量を規制して前記現像ローラにトナー薄層を
形成するトナー規制ローラとを備え、前記現像ローラが
非現像時に前記作像時の回転方向とは逆方向に回転され
る一成分現像装置において、 前記トナー規制ローラの少なくとも前記トナー薄層を形
成する部分が、その軸方向の両端部の外径より軸方向中
央の外径の方が大きいクラウン形状であることを特徴と
する一成分現像装置。1. A developing roller which is in contact with or close to an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed, and which is rotated at the time of image formation to visualize the electrostatic latent image by adhering one-component toner. A toner supply roller for supplying the one-component toner to the developing roller, and a toner regulating roller for regulating the amount of the one-component toner adhering to the developing roller to form a thin toner layer on the developing roller, In a one-component developing device in which the developing roller is rotated in the direction opposite to the rotation direction during image formation during non-developing, at least a portion of the toner regulating roller that forms the thin toner layer has both axial end portions. The one-component developing device is characterized in that the outer diameter at the axial center is larger than the outer diameter of the crown shape.
トナー薄層を形成する部分を長手方向に沿って断面にし
たときの輪郭形状が2次曲線の一部であることを特徴と
する請求項1に記載の一成分現像装置。2. The contour shape of at least a portion of the toner regulating roller where the thin toner layer is formed is a part of a quadratic curve in a cross section along the longitudinal direction. The one-component developing device described.
極性ゴムを用いていることを特徴とする請求項1又は2
に記載の一成分現像装置。3. The polar rubber is used for the elastic layer provided on the toner regulating roller.
The one-component developing device described in 1.
と該金属基材の周方向を覆う弾性層とを接着剤で接着し
たことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の一成
分現像装置。4. The metal base material provided on the toner regulating roller and an elastic layer covering the circumferential direction of the metal base material are adhered by an adhesive agent. Component developing device.
てニトリル−ブタジエンゴムまたはエピクロルヒドリン
ゴムを使用したことを特徴とする請求項4に記載の一成
分現像装置。5. The one-component developing device according to claim 4, wherein nitrile-butadiene rubber or epichlorohydrin rubber is used as an elastic layer material of the toner regulating roller.
特徴とする請求項4に記載の一成分現像装置。6. The one-component developing device according to claim 4, wherein the adhesive is a conductive adhesive.
いることを特徴とする請求項3〜5の何れかに記載の一
成分現像装置。7. The one-component developing device according to claim 3, wherein a resin layer is formed on the outer periphery of the elastic layer.
像装置を備える画像形成装置。8. An image forming apparatus comprising the one-component developing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002118168A JP2003316152A (en) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | Single-component developing device and image forming apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1582937A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | Ricoh Co., Ltd. | Developing device with a developer regulating member and its manufacturing method |
JP2011064785A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002118168A patent/JP2003316152A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1582937A1 (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | Ricoh Co., Ltd. | Developing device with a developer regulating member and its manufacturing method |
US7254357B2 (en) | 2004-03-31 | 2007-08-07 | Ricoh Company, Limited | Method and apparatus for image forming capable of effectively regulating a toner layer, developing mechanism for the apparatus, and a process cartridge provided in the apparatus |
JP2011064785A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
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