JP2004029843A - Developing device - Google Patents

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Tahei Ishiwatari
石渡 太平
Kazuhiro Ichikawa
市川 和弘
Isao Ishii
石井 勲
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device capable of preventing problems such as deterioration of a force for transporting the toner in the feeding member and increase in the hardness of the feeding member, while these problems are due to clogging of a foamed body caused by paper dust and the like mixing in the developing device and entering the foamed body of the feeding member, in the case where used toner is recycled. <P>SOLUTION: The developing device is provided with a developer carrier and the feeding member for supplying a developer to this carrier, and is designed to recycle the used developer. Because the feeding member is a foamed body and because foams having a cell diameter of 80 μm or below is not more than 1% of the total foams on the surface of the feeding member, the toner is smoothly discharged from inside the feeding member. As a result, the foamed body is prevented from being clogged, thereby eliminating the problems concerning the feeding member such as the lowering of the toner transporting force and the increase in the hardness. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は、潜像に着色微粒子(トナー)を選択的に付着せしめることにより可視画像を形成する現像装置、例えば、電子写真方式による画像形成装置に適用される現像装置に関する。さらに詳しくは、現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤(トナー)を供給する供給部材を有する現像装置に関する。 The present invention relates to a developing device for forming a visible image by selectively attaching colored fine particles (toner) to a latent image, for example, a developing device applied to an electrophotographic image forming device. More specifically, the present invention relates to a developing device having a developer carrier and a supply member for supplying a developer (toner) to the developer carrier.

 現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を有する現像装置は公知である(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3を参照)。 現 像 Developing devices having a supply member for supplying toner to a developer carrier are known (for example, see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3).

 このような現像装置においては、供給部材として発泡体を用いることが提案されている。 現 像 In such a developing device, it has been proposed to use a foam as a supply member.

 この発泡体は、気泡の形態により、連続気泡発泡体と独立気泡発泡体とに分類される。このような分類法は周知のものである(例えば、非特許文献1を参照)。
特開昭61−42672号公報。 特開昭62−257185号公報。 特開平2−191974号公報。 プラスチックフォームハンドブック(発行:日刊工業新聞社,編者:牧廣・小坂田篤,昭和48年2月28日初版発行)。
The foams are classified into open-cell foams and closed-cell foams according to the form of the cells. Such a classification method is well known (for example, see Non-Patent Document 1).
JP-A-61-42672. JP-A-62-257185. JP-A-2-191974. Plastic Form Handbook (published by Nikkan Kogyo Shimbun, editor: Makihiro and Atsushi Kosakada, first edition published on February 28, 1973).

 供給部材として連続気泡発泡体を用いた場合には、発泡体の内部にトナーが入り込み、発泡体の目詰まりが生じ、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題が発生する。 When the open-cell foam is used as the supply member, the toner enters the inside of the foam, causing clogging of the foam, causing problems such as a decrease in the toner conveying force of the supply member and an increase in the hardness of the supply member. appear.

 供給部材として独立気泡発泡体を用いた場合には、このような問題は生じないとされる。しかし、独立気泡発泡体は一般に硬質であり、供給部材として適当な低硬度なものとするためには、材質が限定され、また、製造が困難であり、また、連続気泡発泡体と比較すると高価である。 問題 When closed cell foam is used as the supply member, such a problem does not occur. However, closed-cell foams are generally hard, and in order to have a low hardness suitable as a supply member, the material is limited, production is difficult, and it is expensive compared to open-cell foams. It is.

 さらに、供給部材として発泡体を用いる場合には、それが連続気泡発泡体であるか独立気泡発泡体であるかに関わらず、供給部材の表面の気泡に取り込まれたトナーが気泡内部から排出されないと、供給部材に繰り返し加わる機械的応力により、気泡に取り込まれたトナーが次第に凝集塊を形成するという問題がある。 Further, when a foam is used as the supply member, regardless of whether the foam is an open-cell foam or a closed-cell foam, the toner captured by the bubbles on the surface of the supply member is not discharged from inside the bubbles. Then, there is a problem that the toner taken in the air bubbles gradually forms an aggregate due to mechanical stress repeatedly applied to the supply member.

 この凝集塊は、発泡体の内部に長期間保持されているうちに、正常なトナーよりも帯電量が低下したり、あるいは、逆極性に帯電したりする。そのため、供給部材の表面から離脱した凝集塊は、現像剤担持体を経由して、潜像担持体の非画像部へ付着(いわゆる、画像のカブリ)する。これは、非画像部での黒点(おおよそ200〜500μm以下の直径を有する)として観察される。 (4) While the aggregate is held in the foam for a long period of time, the charge amount is lower than that of the normal toner, or the aggregate is charged to the opposite polarity. Therefore, the aggregate separated from the surface of the supply member adheres to the non-image portion of the latent image carrier (so-called image fog) via the developer carrier. This is observed as a black spot (having a diameter of approximately 200-500 μm or less) in the non-image area.

 また、さらに、この凝集塊は、現像剤担持体と現像剤担持体上のトナー搬送量を規制するための規制部材との接触部を円滑に通過することができないため、その接触部における機械的力及び摩擦熱により、現像剤担持体あるいは規制部材の表面にトナーが融着(いわゆる、フィルミング)してしまったり、凝集塊が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、フィルミング等が発生した接触部では、現像剤担持体上にトナー層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジ(画像抜け)として観察される。 Further, since the aggregates cannot smoothly pass through the contact portion between the developer carrier and the regulating member for regulating the amount of toner transported on the developer carrier, the mechanical Due to the force and frictional heat, the toner is fused (so-called filming) to the surface of the developer carrying member or the regulating member, or when the aggregate is extremely large, the contact portion is directly clogged. As a result, at the contact portion where filming or the like has occurred, no toner layer is formed on the developer carrying member, and an image corresponding to the toner layer is observed as a white streak (image omission).

 また、供給部材として発泡体を用いる場合の供給部材のトナー搬送機能は、発泡体表面の開放孔により担われるが、供給部材の表面の気泡に取り込まれたトナーが気泡内部から排出されないと、発泡体表面の開放孔が実質的に潰されてしまい、供給部材のトナー搬送機能が低下する。供給部材のトナー搬送機能が低下すると、現像剤担持体に充分な量のトナーが供給されなくなり、画像の濃度低下(カスレ)が生じるという問題もある。 Further, when a foam is used as the supply member, the toner conveying function of the supply member is performed by an open hole on the surface of the foam. The open hole on the body surface is substantially crushed, and the toner conveying function of the supply member is reduced. When the toner conveying function of the supply member is reduced, a sufficient amount of toner is not supplied to the developer carrier, and there is a problem that the density of the image is reduced (blurred).

 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を簡単な構成としながら、上述の問題点を防止することができる現像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to prevent the above-described problems while simplifying a supply member for supplying toner to a developer carrier. It is an object of the present invention to provide a developing device which can be used.

 また、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合、例えば、潜像担持体に付着させたトナーをクリーニング装置により回収清掃し、さらに回収されたトナーを現像装置に移送し再利用する場合、あるいは、現像装置がクリーニング装置の作用を兼ね、現像と回収清掃を同時にまたは別途行う場合においては、現像装置の中に、多量の異物が混入する。 Further, when the developing device reuses the used toner, for example, when the toner attached to the latent image carrier is collected and cleaned by the cleaning device, and further, the collected toner is transferred to the developing device and reused, Alternatively, when the developing device also functions as a cleaning device and performs development and recovery cleaning at the same time or separately, a large amount of foreign matter is mixed into the developing device.

 これは、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合に特有の問題である。 This is a particular problem when the developing device reuses used toner.

 現像装置が使用済のトナーを再利用する場合に、現像装置の中に混入する異物は、記録媒体に付着していたゴミ,ホコリや記録媒体の一部(例えば、記録媒体として紙を用いた場合には、その填料や紙粉)、あるいは、潜像担持体の一部(クリーニング装置等との摩擦による潜像担持体表面の破片)等である。なかでも、紙粉が問題である。 When the used toner is reused by the developing device, foreign matter mixed into the developing device may be dust, dust, or part of the recording medium (for example, paper used as the recording medium). In such a case, the filler or paper dust) or a part of the latent image carrier (fragment on the surface of the latent image carrier due to friction with a cleaning device or the like). Above all, paper dust is a problem.

 紙粉は、典型的には、直径が約10μm〜40μm、長さが約0.1mm〜3mmの短繊維状のものである。ただし、紙の裁断面から発生する紙粉には、さらに大きなものも希に存在する。 Paper powder is typically a short fiber having a diameter of about 10 μm to 40 μm and a length of about 0.1 mm to 3 mm. However, there are rarely larger paper powders generated from the cut surface of the paper.

 この紙粉は、紙の質(例えば、主としてバージンパルプのみから作成された上質紙であるか、故紙から作成された再生紙であるか等)にも因るが、A4サイズ紙30000枚相当の紙から約0.1〜0.3gあるいはそれ以上の紙粉が現像装置に混入する(これは、本発明者による実験で確認されている)。 This paper dust depends on the quality of the paper (for example, whether it is high quality paper mainly made of only virgin pulp or recycled paper made of waste paper, etc.), but it is equivalent to 30,000 A4 size papers. About 0.1 to 0.3 g or more of paper dust from the paper enters the developing device (this has been confirmed by experiments by the present inventors).

現像装置に混入した紙粉は、供給部材の発泡体の内部に入り込み、発泡体の目詰まりを生じさせる。その結果、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題が発生する。紙粉は、トナーと比較すると極めて流動性が悪く、発泡体の内部から排出されにくいため、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合には、再利用しない場合と比較すると、極めて早期に問題が発生する。 The paper dust mixed into the developing device enters the inside of the foam of the supply member and causes clogging of the foam. As a result, problems such as a decrease in the toner conveying force of the supply member and an increase in the hardness of the supply member occur. Paper powder has extremely poor fluidity compared to toner and is hard to be discharged from the inside of the foam. Therefore, when a developing device reuses used toner, it becomes very early when compared with a case where it is not reused. Problems arise.

 また、紙粉は、現像ローラとドクターブレードの接触部を円滑に通過することができないために引っ掛かり、その紙粉の引っ掛かった場所を起点として、現像ローラあるいはブレードの表面にトナーがフィルミングしてしまったり、紙粉が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、現像ローラ上にトナー層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジとして観察される。 Further, the paper dust is caught because it cannot smoothly pass through the contact portion between the developing roller and the doctor blade, and the toner is filmed on the surface of the developing roller or the blade starting from the place where the paper dust is caught. If the paper dust is excessively large or the paper dust is extremely large, the contact portion is directly clogged. As a result, no toner layer is formed on the developing roller, and the corresponding image is observed as a white stripe.

 また、現像装置が使用済のトナーを再利用する場合には、トナーを繰り返し利用するため、劣化したトナーに対応することも必要となる。トナーを繰り返し利用することにより、トナーの流動性を向上するためにトナーに付与される外添剤がトナーの表面から脱落あるいは逆にトナーに埋め込まれることにより、トナーの流動性が低下したり、あるいは、トナーが(現像装置あるいはクリーニング装置等による)機械的力により破壊されることにより、小径化、さらに小径化に伴い流動性が低下したりするという問題がある。 (4) When the developing device reuses the used toner, the toner is used repeatedly, so it is necessary to deal with the deteriorated toner. By repeatedly using the toner, the external additive applied to the toner to improve the fluidity of the toner is dropped off from the surface of the toner or conversely embedded in the toner. Alternatively, there is a problem that the toner is broken by a mechanical force (by a developing device or a cleaning device or the like), so that the diameter is reduced, and the fluidity is reduced as the diameter is reduced.

 このような劣化したトナーも、紙粉と同様な問題を惹起する。 (4) Such a deteriorated toner causes the same problem as paper dust.

 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材を簡単な構成としながら、上述の問題点を防止することができる現像装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to prevent the above-described problems while simplifying a supply member for supplying toner to a developer carrier. It is an object of the present invention to provide a developing device which can be used.

 特に、その目的とするところは、使用済のトナーを再利用する場合において、現像装置に混入した紙粉等が供給部材の発泡体の内部に入り込むことで生じる発泡体の目詰まりによる、供給部材のトナー搬送力の低下や供給部材の硬度の増大等の問題を防止することができる現像装置を提供することにある。 Particularly, when the used toner is reused, the purpose of the supply member is to cause clogging of the foam caused by paper powder or the like mixed in the developing device entering the inside of the foam of the supply member. Another object of the present invention is to provide a developing device capable of preventing problems such as a decrease in toner conveying force and an increase in hardness of a supply member.

 本発明の現像装置は、上記の課題を解決するものであり、現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置であり、かつ、使用済の現像剤を再利用する現像装置において、前記供給部材が発泡体であり、かつ、前記供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%以下であることを特徴とする。 The developing device of the present invention solves the above-mentioned problems, and is a developing device having a developer carrier and a supply member for supplying the developer to the developer carrier, and reusing used developer. In the developing device used, the supply member is a foam, and among the bubbles on the surface of the supply member, bubbles having a cell diameter of 80 μm or less are 1% or less of the total number.

 また、本発明の現像装置は、前記供給部材が、アスカーF硬度90°以下、かつ、連続気泡率40%以下である発泡体であることを特徴とする。
 さらに、本発明の現像装置は、前記供給部材に接触してこの供給部材を変形する部材を有することを特徴とする。
Further, the developing device of the present invention is characterized in that the supply member is a foam having an Asker F hardness of 90 ° or less and an open cell ratio of 40% or less.
Further, the developing device according to the present invention is characterized in that the developing device includes a member that contacts the supply member and deforms the supply member.

 さらに、本発明の現像装置は、前記供給部材を変形する部材が、前記供給部材に摺擦する前記現像剤担持体または前記供給部材を圧力を加える加圧部材であることを特徴とする。
 さらに、本発明の現像装置は、前記発泡体の気泡内部に、疎水性シリカが含浸されていることを特徴とする。
Further, in the developing device of the present invention, the member that deforms the supply member is the developer carrier that rubs against the supply member or a pressure member that applies pressure to the supply member.
Furthermore, the developing device of the present invention is characterized in that hydrophobic silica is impregnated inside the bubbles of the foam.

  (作用)
 請求項1記載の発明によれば、使用済のトナーを再利用する現像装置において、供給部材を発泡体により構成し、かつ、供給部材(発泡体)の表面の気泡のうち、セル径が80μm以下の気泡を全個数の1%以下とすることにより、現像装置外からの異物(紙粉や劣化したトナーによる凝集塊等)が、発泡体表面の開放孔に目詰まりすることなく、容易に排出される。
(Action)
According to the first aspect of the present invention, in the developing device for recycling used toner, the supply member is formed of a foam, and the cell diameter of the bubbles on the surface of the supply member (foam) is 80 μm. By setting the following bubbles to 1% or less of the total number, foreign substances (aggregates due to paper dust or deteriorated toner) from the outside of the developing device can be easily clogged in the open holes on the foam surface. Is discharged.

 すなわち、発泡体表面の開放孔の(深さ方向に切断した時の)断面形状がどのような形状であっても、発泡体表面の開放孔の直径を充分に大きくすることにより、使用済みのトナーを再利用する現像装置において、特に紙粉を発泡体から円滑に排出することができる。 That is, regardless of the cross-sectional shape (when cut in the depth direction) of the open hole on the foam surface, the diameter of the open hole on the foam surface is sufficiently increased so that the used hole can be used. In a developing device that reuses toner, paper dust can be particularly smoothly discharged from a foam.

 ところで、発泡体表面の開放孔の断面形状はさまざまであるが、おおよそ、お椀型と壷型に大別できる。 By the way, although the cross-sectional shape of the open hole on the foam surface varies, it can be roughly classified into a bowl shape and a pot shape.

 図5に、発泡体表面の開放孔の断面概略図を示す。 FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of an open hole on the surface of the foam.

 図5(a)は、開放孔の断面形状がお椀型の例を示す。お椀型とは、発泡体表面の開放孔の開放面(供給部材の表面に露出している面)の直径d0よりも、開放孔の底に向かうにしたがって、気泡の(開放面と平行な面における)直径d1が次第に小さくなるような形状である。 FIG. 5A shows an example in which the cross section of the open hole is bowl-shaped. The bowl shape means that the bubbles (parallel to the open surface) are closer to the bottom of the open hole than the diameter d 0 of the open surface of the open hole (surface exposed on the surface of the supply member) of the foam surface. The shape is such that the diameter d 1 ( in the plane) becomes progressively smaller.

 また、図5(b)は、開放孔の断面形状が壷型の例を示す。壷型とは、発泡体表面の開放孔の開放面の直径d0よりも、開放孔の底に向かうにしたがって、気泡の直径d1が次第に大きくなるような形状である。 FIG. 5B shows an example in which the cross-sectional shape of the open hole is a pot shape. The pot, than the diameter d 0 of the open surface of the open pores of the foam surface, toward the bottom of the open hole, the diameter d 1 of the bubble is gradually larger shape.

 尚、本発明においては、供給部材の表面の気泡のセル径とは、気泡の開放面の直径d0のことである。 In the present invention, the cell diameter of the bubbles on the surface of the supply member is the diameter d 0 of the open surface of the bubbles.

 さて、発泡体表面の開放孔は、その断面形状がお椀型のものと壷型のものが混在している。 By the way, as for the open holes on the surface of the foam, those having a bowl-shaped cross section and a pot-shaped cross section are mixed.

 断面形状が壷型である気泡においては、気泡内部に入り込んだ紙粉が複雑に折り曲げられ、あるいは絡み合い、特に目詰まりしやすい。 気 泡 In bubbles having a pot-shaped cross-section, paper powder that has entered the inside of the bubbles is complicatedly bent or entangled, and particularly easily clogged.

 そこで、発泡体表面の開放孔のセル径を紙粉よりも充分に大きくし、セル径の小さな気泡の数をある比率以下とすることにより、発泡体表面の開放孔の断面形状に関わらず、使用済みのトナーを再利用する現像装置において、発泡体の内部に入り込んだ紙粉等の異物を発泡体から円滑に排出することができる。 Therefore, by making the cell diameter of the open pores on the foam surface sufficiently larger than the paper powder and setting the number of cells having a small cell diameter to a certain ratio or less, regardless of the cross-sectional shape of the open pores on the foam surface, In a developing device that reuses used toner, foreign matter such as paper powder that has entered the foam can be smoothly discharged from the foam.

 請求項2記載の発明によれば、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材をアスカーF硬度90°以下、かつ、連続気泡率40%以下の連続気泡発泡体とすることにより、発泡体表面の開放孔により搬送されるトナーや、紙粉等の異物が、発泡体の内部にさらに入り込むことなく、容易に排出される。 According to the second aspect of the present invention, the supply member for supplying the toner to the developer carrier is made of an open-cell foam having an Asker F hardness of 90 ° or less and an open-cell ratio of 40% or less. The foreign substances such as toner and paper powder conveyed through the open holes are easily discharged without further entering the inside of the foam.

 すなわち、供給部材から現像剤担持体にトナーが供給される供給部(現像剤担持体と供給部材の接触部)の、供給部材の回転方向(供給部材表面の移動方向)から見て上流側近傍において、供給部材が現像剤担持体との接触により容易に変形し、かつ、供給部材の変形の方向が供給部材の内部からトナーをしごき出す方向となることにより、発泡体表面の開放孔により搬送されるトナーは発泡体の内部に入り込むことがない。 That is, the upstream of the supply unit (contact portion between the developer carrier and the supply member) where the toner is supplied from the supply member to the developer carrier near the rotation direction of the supply member (the moving direction of the surface of the supply member). In the above, the supply member is easily deformed by contact with the developer carrier, and the direction of the deformation of the supply member is a direction of squeezing out the toner from the inside of the supply member. The toner does not enter the foam.

 図4に供給部材と現像剤担持体との接触部の概略図を示す。図4は、供給部材と現像剤担持体がその接触部において逆方向に移動する例で示したが、同方向に回転する場合も同様である。ただし、同方向に回転する場合は、供給部材の表面速度が現像剤担持体の表面速度よりも大きいことが好ましい。 FIG. 4 is a schematic view of a contact portion between the supply member and the developer carrier. FIG. 4 shows an example in which the supply member and the developer carrier move in opposite directions at the contact portion, but the same applies to the case where the developer member rotates in the same direction. However, when rotating in the same direction, it is preferable that the surface speed of the supply member is higher than the surface speed of the developer carrier.

 また、供給部において、供給部材は現像剤担持体と摺擦しながら、現像剤担持体にトナーが供給されるが、ここで、供給部材により搬送されるトナーの一部は、現像剤担持体には転移せずに、供給部材に残留する。供給部材に残留したトナーのさらに一部は、供給部において、現像剤担持体との接触圧力により、供給部材の内部へ押し込まれようとする。しかし、供給部材は、供給部上流側ですでに変形し、供給部においては、供給部材表面の開放孔は実質的に潰れている状態のため、供給部材に残留したトナーは、供給部材の内部にはほとんど入り込むことがない。 In the supply section, the toner is supplied to the developer carrier while the supply member rubs against the developer carrier. Here, a part of the toner conveyed by the supply member is a part of the developer carrier. And remains on the supply member. Further part of the toner remaining on the supply member tends to be pushed into the supply member by the contact pressure with the developer carrier in the supply section. However, the supply member is already deformed on the upstream side of the supply unit, and in the supply unit, the open hole on the surface of the supply member is substantially crushed. Hardly penetrates.

 さらに、供給部材を所定値以下の連続気泡率を有する発泡体とすることにより、供給部材の内部にトナーが入り込んでしまったとしても、供給部材の深部にまでトナーが押し込まれることはない。したがって、すでに説明したように、供給部材が供給部を通過し、再び、供給部に戻ってきた時には、供給部材が供給部材の内部からトナーをしごき出す方向に変形することにより、発泡体の内部からトナーが容易に排出される。
 尚、前記供給部材として、独立気泡発泡体を用いれば、さらに好ましい。
Further, by making the supply member a foam having an open cell ratio equal to or less than a predetermined value, even if the toner enters the inside of the supply member, the toner is not pushed into a deep portion of the supply member. Therefore, as described above, when the supply member passes through the supply unit and returns to the supply unit again, the supply member deforms in a direction to squeeze the toner from the inside of the supply member, thereby causing the inside of the foam to be removed. From the toner is easily discharged.
It is more preferable to use a closed-cell foam as the supply member.

  (効果)
 以上のように、本発明の現像装置によれば、現像剤担持体にトナーを供給する供給部材としてアスカーF硬度90°以下、かつ、連続気泡率40%以下の連続気泡発泡体を用いることにより、容易に発泡体を変形せしめることにより、発泡体表面の開放孔から入り込んだトナーを、再び、トナーが入り込んだその開放孔から強制的、かつ、速やかに排出することができる。
(effect)
As described above, according to the developing device of the present invention, by using an open-cell foam having an Asker F hardness of 90 ° or less and an open-cell rate of 40% or less as a supply member for supplying a toner to a developer carrier, By easily deforming the foam, it is possible to forcibly and promptly discharge the toner that has entered through the open hole on the surface of the foam again from the open hole into which the toner has entered.

 また、本発明の現像装置によれば、使用済のトナーを再利用し、紙粉や劣化したトナーが現像装置内に混入するような場合であっても、供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡を全個数の1%以下とすることにより、紙粉やトナーの凝集塊等による、供給部材の目詰まりや、画像の白スジや、非画像部への黒点を防止することができる。 Further, according to the developing device of the present invention, even in a case where the used toner is reused and paper dust or deteriorated toner is mixed in the developing device, the bubbles on the surface of the supply member are removed. By setting the bubbles having a cell diameter of 80 μm or less to 1% or less of the total number, clogging of the supply member, white streaks of an image, and black spots on a non-image portion due to agglomeration of paper dust or toner are prevented. be able to.

 以下、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

 図1は、電子写真方式による画像形成装置に適用させるべく、現像装置及びその他の構成要素が一体化されたプロセスユニットであり、本発明の現像装置の一実施例を示したものである。 FIG. 1 shows a process unit in which a developing device and other components are integrated so as to be applied to an electrophotographic image forming apparatus, and shows an embodiment of the developing device of the present invention.

 図1において、符号1は、電子写真プロセスユニット一式を収容するケース本体である。 に お い て In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a case main body that accommodates a set of electrophotographic process units.

 このケース本体1には、その内部中央に静電潜像担持体として、感光体ドラム2が配設される。 ケ ー ス The case body 1 has a photosensitive drum 2 as an electrostatic latent image carrier in the center of the inside thereof.

 また、このケース本体1の一側には、現像剤担持体である現像ローラ3と現像剤担持体にトナーを供給する供給部材である供給ローラ4を備えた現像装置5が隔壁7をもって区画形成される。尚、図中符号8は、供給ローラ4から現像ローラ3に供給されたトナーをさらに薄層に規制するための規制部材であるドクターブレードである。 On one side of the case main body 1, a developing device 5 having a developing roller 3 as a developer carrying member and a supply roller 4 as a supplying member for supplying toner to the developer carrying member is partitioned by a partition 7 to form a partition. Is done. Reference numeral 8 in the figure denotes a doctor blade which is a regulating member for regulating the toner supplied from the supply roller 4 to the developing roller 3 to a thinner layer.

 さらに、このケース本体1の他側には、静電潜像担持体上からトナーを回収除去するためのクリーニングブレード9を備えたクリーニング装置10が区画形成される。 {Circle around (2)} On the other side of the case body 1, a cleaning device 10 having a cleaning blade 9 for collecting and removing toner from the electrostatic latent image carrier is formed.

 また、図1において、符号13は、静電潜像担持体を帯電するための帯電部材である帯電ローラである。帯電ローラ13は、隔壁7とクリーニングブレード9とによって区画された室14に配設される。 In FIG. 1, reference numeral 13 denotes a charging roller as a charging member for charging the electrostatic latent image carrier. The charging roller 13 is provided in a chamber 14 defined by the partition 7 and the cleaning blade 9.

 さらに、この感光体ドラム2の回転方向下手側に位置するケース本体1には、図示しない像露光手段、例えば光ビーム走査手段によって走査された光ビームを感光体ドラム2の表面に導くスリット15が感光体ドラム2の長手方向に沿って形成されている。 Further, a slit 15 for guiding a light beam scanned by image exposure means (not shown), for example, a light beam scanning means, to the surface of the photosensitive drum 2 is provided in the case body 1 located on the lower side in the rotation direction of the photosensitive drum 2. The photosensitive drum 2 is formed along the longitudinal direction.

 また、図1において、符号20は、クリーニング装置10から現像装置5へ、現像装置5からクリーニング装置10へとトナーを攪拌しつつ循環搬送するトナー搬送ベルトである。このトナー搬送ベルト20は無端状のコイルバネにより形成され、ケース本体1の一隅に配設した歯車型の駆動プーリー23に駆動されて、ケース本体1の内周部を循環しつつ、クリーニング装置10と現像装置5とを一端からその他端へとその長手方向に貫通してトナーを授受するように構成されている。 In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a toner transport belt that circulates and transports the toner from the cleaning device 10 to the developing device 5 and from the developing device 5 to the cleaning device 10 while stirring the toner. The toner conveying belt 20 is formed by an endless coil spring, and is driven by a gear-type drive pulley 23 disposed at one corner of the case main body 1 to circulate through the inner peripheral portion of the case main body 1 and to communicate with the cleaning device 10. It is configured to penetrate the developing device 5 from one end to the other end in the longitudinal direction to transfer toner.

 このトナー搬送ベルト20は、一方が、クリーニング装置10の下方に設けた上向きのベルト案内溝12内を、他方が、現像装置5の上部に設けた下向きのベルト案内溝6内を通るように構成されていて、現像装置5内のトナーをクリーニング装置10に送り込み、ここで、新たなトナーと、クリーニングブレード9によって感光体ドラム2上から回収除去した未転写トナーとを攪拌混合して現像装置5へ送り返すように構成されている。 The toner transport belt 20 is configured such that one passes through an upward belt guide groove 12 provided below the cleaning device 10 and the other passes through a downward belt guide groove 6 provided above the developing device 5. The toner in the developing device 5 is sent to the cleaning device 10, where the new toner and the untransferred toner collected and removed from the photosensitive drum 2 by the cleaning blade 9 are stirred and mixed. It is configured to send back to.

また、図1において、符号25は、新たなトナーを現像装置5内に補給するためのトナーホッパーである。このトナーホッパー25は、現像装置5とクリーニング装置10を除くトナー循環経路中の任意の位置に配設される。 In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a toner hopper for replenishing the developing device 5 with new toner. The toner hopper 25 is disposed at an arbitrary position in the toner circulation path excluding the developing device 5 and the cleaning device 10.

この実施例におけるトナーホッパー25は、現像装置5の入口部分に配設した駆動プーリー23の上に装着され、トナーホッパー25の内部に設けられたアジテータ28をこの駆動プーリー23に結合させて同時に駆動するように構成されている。尚、図中符号29は、アジテータ28とともに回転して、ホッパー底面26にあるトナーをホッパー25の内部に掻き上げるためのスクレーパーを示している。 The toner hopper 25 in this embodiment is mounted on a drive pulley 23 provided at the entrance of the developing device 5, and an agitator 28 provided inside the toner hopper 25 is coupled to the drive pulley 23 to be driven simultaneously. It is configured to Reference numeral 29 in the figure denotes a scraper that rotates together with the agitator 28 and scrapes the toner on the hopper bottom surface 26 into the hopper 25.

 さて、ここで、現像装置5について、さらに詳しく説明する。 Now, the developing device 5 will be described in more detail.

 現像ローラ3は、金属シャフトの外周に弾性層を形成した構成である。弾性層としては公知のゴム、エラストマー、樹脂あるいはそれらの発泡体を使用することが可能であり、さらに必要に応じて公知の導電剤等が添加される。 The developing roller 3 has a configuration in which an elastic layer is formed on the outer periphery of a metal shaft. As the elastic layer, known rubbers, elastomers, resins or their foams can be used, and if necessary, known conductive agents and the like are added.

 本実施例においては、導電剤としてカーボンブラックを添加したポリエステル-ポリウレタンを弾性層とする、アスカーC硬度50゜、体積抵抗率約106Ω・cmの現像ローラを使用している。尚、現像ローラ3は、感光体ドラム2に荷重60g/cmにて圧接している。 In this embodiment, a developing roller having an elastic layer of polyester-polyurethane to which carbon black is added as a conductive agent and having an Asker C hardness of 50 ° and a volume resistivity of about 10 6 Ω · cm is used. The developing roller 3 is pressed against the photosensitive drum 2 at a load of 60 g / cm.

供給ローラ4は、金属シャフトの外周に連続気泡発泡体による弾性層を形成した構成である。弾性層としては公知のゴム、エラストマー、樹脂の発泡体を使用することが可能であり、さらに必要に応じて公知の導電剤等が添加される。 The supply roller 4 has a configuration in which an elastic layer made of an open-cell foam is formed on the outer periphery of a metal shaft. As the elastic layer, a known foam of rubber, elastomer, or resin can be used, and if necessary, a known conductive agent or the like is added.

 ゴムあるいは樹脂としては、例えば、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル、ポリウレタン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン、メタクリル樹脂等を適用することが可能である。 Examples of the rubber or resin include natural rubber, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, silicone rubber, ethylene / propylene rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, styrene resin, and vinyl chloride. It is possible to apply polyurethane, phenol resin, urea resin, epoxy resin, polyethylene, methacryl resin and the like.

 本実施例においては、導電剤としてカーボンブラックを添加したポリウレタンの発泡体を弾性層とする、体積抵抗率約104Ω・cmの供給ローラを使用している。尚、供給ローラ4に用いられる発泡体の密度は、発泡体の発泡倍率、平均セル径等により異なるが、100〜400kg/m3のものが好ましい。 In this embodiment, a supply roller having a volume resistivity of about 10 4 Ω · cm and using an elastic layer made of polyurethane foam to which carbon black is added as a conductive agent is used. The density of the foam used for the supply roller 4 varies depending on the expansion ratio of the foam, the average cell diameter, and the like, but is preferably 100 to 400 kg / m 3 .

 また、供給ローラ4は、現像ローラ3に接触するように配設されている。尚、供給ローラ4と現像ローラ3の接触幅は0.5〜5mmが好ましい。 (4) The supply roller 4 is disposed so as to be in contact with the developing roller 3. Note that the contact width between the supply roller 4 and the developing roller 3 is preferably 0.5 to 5 mm.

ドクターブレード8は、弾性板材により構成される。弾性板材としては公知のゴム、エラストマー、樹脂、金属を使用することが可能である。 The doctor blade 8 is made of an elastic plate. Known rubber, elastomer, resin, and metal can be used as the elastic plate material.

 本実施例においては、弾性板材として、厚さ100μmのステンレス(SUS304)製の薄板を使用している。尚、ドクターブレード8は、現像ローラ3に荷重40g/cmにて圧接している。 In this embodiment, a thin plate made of stainless steel (SUS304) having a thickness of 100 μm is used as the elastic plate material. The doctor blade 8 is in pressure contact with the developing roller 3 at a load of 40 g / cm.

以下、さらに本発明を具体的な実験例を用いて説明する。 Hereinafter, the present invention will be further described using specific experimental examples.

(実験例1)
本実験例は、供給ローラの発泡体にトナーが入り込み、トナーが目詰まりすることによって、供給ローラの硬度が増大し、その結果、現像装置を駆動するためのトルクが増大するという問題に着目して行ったものである。
(Experimental example 1)
This experimental example focuses on the problem that the toner enters the foam of the supply roller and the toner is clogged, thereby increasing the hardness of the supply roller and, as a result, increasing the torque for driving the developing device. It was done.

本実験例においては、供給ローラ4として、平均セル径200μmの発泡体をシャフト外周面に層厚3mmとなるように被覆したローラを用いた。尚、発泡体として、その気泡のセル径分布が、平均セル径を中心値として±100μmの範囲にある気泡の個数が全個数の98%以上、平均セル径を中心値として±30μmの範囲に全個数の60%以上、セル径80μm以下の気泡の個数が全個数の1%以下にあるものを用いた。また、平均セル径及びセル径分布は、発泡体(供給ローラ)表面を光学顕微鏡にて倍率30〜50倍で観察した画像から測定した。 In this experimental example, a roller in which a foam having an average cell diameter of 200 μm was coated on the outer peripheral surface of the shaft so as to have a layer thickness of 3 mm was used as the supply roller 4. In addition, as a foam, the cell diameter distribution of the bubbles is within ± 100 μm with the average cell diameter as a center value. The number of bubbles is 98% or more of the total number, and the cell diameter distribution is within ± 30 μm with the average cell diameter as a center value. The number of bubbles having a cell diameter of 60% or more and a cell diameter of 80 μm or less was 1% or less of the total number. The average cell diameter and cell diameter distribution were measured from an image obtained by observing the surface of the foam (supply roller) with an optical microscope at a magnification of 30 to 50 times.

また、本実験例においては、供給ローラ4の発泡体として、連続気泡率40%、20%,アスカーF硬度90°、60゜の4種類を用いた。さらに、比較実験例として、連続気泡率60%、アスカーF硬度60゜の発泡体と連続気泡率20%、アスカーC硬度15゜の発泡体を用いて実験を行った。 Further, in this experimental example, four types of foams of the supply roller 4 having an open cell ratio of 40% and 20% and an Asker F hardness of 90 ° and 60 ° were used. Further, as a comparative example, an experiment was performed using a foam having an open cell ratio of 60% and an Asker F hardness of 60 ° and a foam having an open cell ratio of 20% and an Asker C hardness of 15 °.

 ここで、本実験例において用いられる発泡体の連続気泡率について説明する。 Here, the open cell ratio of the foam used in the present experimental example will be described.

 発泡体の連続気泡率は、周知の方法により行われるが、本実施例では、吸水率試験法(ASTM D 1056)により測定した値(吸水率)により示す。尚、連続発泡率が5%以下の発泡体は独立気泡発泡体、また、連続気泡率が5%を越える発泡体は連続気泡発泡体と分類される。 連 続 The open cell rate of the foam is measured by a known method. In this example, the open cell rate is indicated by a value (water absorption rate) measured by a water absorption test method (ASTM D 1056). A foam having an open cell ratio of 5% or less is classified as a closed cell foam, and a foam having an open cell ratio exceeding 5% is classified as an open cell foam.

 つぎに、本実験例において用いられる発泡体の硬度を示すアスカーF硬度について説明する。 Next, Asker F hardness indicating the hardness of the foam used in the present experimental example will be described.

アスカー硬度とは、高分子計器株式会社により製造販売されるゴム・プラスチック硬度計(コイルスプリング式)により測定される硬度である。測定対象となるゴムあるいはプラスチックの硬度に応じて、硬度計の型が適宜選択される。例えば、測定対象が硬質である場合には、アスカーA型硬度計が用いられ、アスカーA硬度100°〜0°で示され、測定対象が軟質である場合には、アスカーC型硬度計が用いられ、アスカーC硬度100°〜0°で示される。アスカーF硬度は、アスカーC硬度よりもさらに柔らかいものを測定対象とするアスカーF硬度計による硬度であり、アスカーC硬度では示すことができない(アスカーC硬度0°以下)硬度である。 Asker hardness is a hardness measured by a rubber / plastic hardness meter (coil spring type) manufactured and sold by Kobunshi Keiki Co., Ltd. The type of the hardness meter is appropriately selected depending on the hardness of the rubber or plastic to be measured. For example, when the measurement object is hard, an Asker A hardness meter is used, and the Asker A hardness is indicated by 100 ° to 0 °. When the measurement object is soft, the Asker C hardness meter is used. And a hardness of 100 ° to 0 ° of Asker C hardness. The Asker F hardness is a hardness measured by an Asker F hardness meter that measures a softer material than the Asker C hardness, and cannot be indicated by the Asker C hardness (Asker C hardness of 0 ° or less).

 また、本実験例においては、現像ローラ3と供給ローラ4はニップ幅2mmで接触するように配置した。 In addition, in this experimental example, the developing roller 3 and the supply roller 4 were arranged so as to be in contact with each other with a nip width of 2 mm.

 また、本実験例においては、現像剤として、疎水性シリカを0.5wt%外添した、体積平均粒子径7μmの非磁性1成分トナー(トナーA)を用いた。トナーAの圧縮率は34%である。 In this experimental example, a non-magnetic one-component toner (toner A) having a volume average particle diameter of 7 μm and externally added 0.5 wt% of hydrophobic silica was used as a developer. The compression ratio of the toner A is 34%.

 さて、画像形成を連続して行ううちに、供給ローラにトナーが目詰まりしてくると、供給ローラの硬度が増大し、その結果、現像装置のトルクが増加してくる。そのトルクの増加は、画像のジッタ(画像形成装置の駆動ムラによる画像の乱れ)として現れることとなる。 When toner is clogged in the supply roller while image formation is continuously performed, the hardness of the supply roller increases, and as a result, the torque of the developing device increases. The increase in the torque appears as image jitter (image disturbance due to driving unevenness of the image forming apparatus).

 本実験例においては、画像形成開始時のトルクは、発泡体の平均セル径やトナーの圧縮率の差異にほとんど依存せず、0.9〜1.2kg・cmであった。また、本実験例においては、画像形成を開始してから8時間を経過すると、供給ローラにトナーが目詰まりするような場合でも、その目詰まりがほぼ定常状態となり、それ以上の供給ローラの硬度の増大、現像装置のトルクの増加もほぼ一定に落ちついた。 ト ル ク In this experimental example, the torque at the start of image formation was 0.9 to 1.2 kg · cm almost without depending on the difference in the average cell diameter of the foam and the compression ratio of the toner. Further, in the present experimental example, eight hours after the start of the image formation, even if the supply roller is clogged with toner, the clogging is almost in a steady state, and the hardness of the supply roller is higher than that. , And the increase in the torque of the developing device also settled out almost uniformly.

本実験例の結果を表1に示す。表1は、画像形成を連続して8時間行った時の画像のジッタの有無を評価したものである。 Table 1 shows the results of this experimental example. Table 1 shows the evaluation of the presence or absence of jitter in the image when image formation was continuously performed for 8 hours.

尚、表1中、×は画像に明らかなジッタが認められ、実用に不適当なもの,○は画像に僅かなジッタが認められるが、実用上差し支えないもの,◎は画像にはジッタがほとんど認められないもの,を示す(−は実験を行っていない組み合わせを示す)。 In Table 1, x indicates that the image had obvious jitter and was unsuitable for practical use, ○ indicates that slight jitter was recognized in the image, but did not interfere with practical use, and ◎ indicates that the image had almost no jitter. Those not observed are indicated (-indicates a combination for which no experiment was performed).

Figure 2004029843
Figure 2004029843

上表より明らかなように、供給ローラとして、連続気泡率40%以下、アスカーF硬度90゜以下の発泡体を用いることにより、トナーの目詰まりがほとんどない良好な供給ローラを得ることができる。 As is clear from the above table, by using a foam having an open cell ratio of 40% or less and an Asker F hardness of 90 ° or less as the supply roller, a good supply roller with almost no toner clogging can be obtained.

また、供給ローラとして、アスカーF硬度90°以下の発泡体を用いることにより、供給ローラと接触する現像ローラの摩耗や、供給ローラと現像ローラとの接触部での機械的力によるトナーの劣化を低減できる。 In addition, by using a foam having a Asker F hardness of 90 ° or less as the supply roller, wear of the developing roller in contact with the supply roller and deterioration of the toner due to mechanical force at the contact portion between the supply roller and the developing roller can be reduced. Can be reduced.

(実験例2)
本実験例は、使用済みのトナーを再利用する現像装置(さらに具体的には、潜像担持体に一旦現像した現像剤を再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置)において、現像装置の中に回収したトナーとともに紙粉が混入した場合の画像の劣化に着目して行ったものである。
(Experimental example 2)
In this experimental example, a developing device that reuses used toner (more specifically, an image forming device that collects the developer once developed on the latent image carrier again into the developing device and reuses it) This is performed by paying attention to the deterioration of an image when paper dust is mixed with the toner collected in the apparatus.

本実験例においては、供給ローラ4として、連続気泡率40%、平均セル径180μmの発泡体をシャフト外周面に層厚3mmとなるように被覆したローラを用いた。 In this experimental example, a roller in which a foam having an open cell ratio of 40% and an average cell diameter of 180 μm was coated on the outer peripheral surface of the shaft so as to have a layer thickness of 3 mm was used as the supply roller 4.

また、本実験例においては、供給ローラ4の発泡体として、アスカーF硬度90°、60゜,供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%、0.5%の4種類を用いた。さらに、比較実験例として、連続気泡率40%、アスカーF硬度60゜、供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の10%の発泡体を用いて実験を行った。 In this experimental example, as the foam of the supply roller 4, among the bubbles on the surface of the supply member having an Asker F hardness of 90 ° and 60 °, bubbles having a cell diameter of 80 μm or less account for 1% of the total number, 0.5%. % Were used. Further, as a comparative experiment example, an experiment was performed using a foam having an open cell ratio of 40%, an Asker F hardness of 60 °, and a cell having a cell diameter of 80 μm or less of 10% of the total number of bubbles among the bubbles on the surface of the supply member. .

 また、現像剤として、トナーA100重量部と、トナーAをボールミル中で1時間攪拌したトナー(疎水性シリカがトナー表面に強制的に埋め込まれ、あるいは、トナーの一部が破砕された、強制的に劣化させたトナー)20重量部と、上質紙より採取した紙粉1重量部を混合したもの(トナーD)を用いた。 Further, as a developer, 100 parts by weight of toner A and a toner obtained by stirring toner A for 1 hour in a ball mill (hydrophobic silica was forcibly embedded in the toner surface, or a part of the toner was crushed, (Toner D) was used in which 20 parts by weight of a deteriorated toner) and 1 part by weight of paper powder collected from high-quality paper were mixed.

尚、上記以外の条件は、実験例1と同様である。 The conditions other than those described above are the same as in Experimental Example 1.

まず、本実験例においては、画像形成を連続して8時間行った時の画像のジッタの有無について評価した。 First, in this experimental example, the presence or absence of jitter in an image when image formation was continuously performed for 8 hours was evaluated.

本実験例の結果を表2に示す。尚、凡例は表1と同様である。 Table 2 shows the results of this experimental example. The legend is the same as in Table 1.

Figure 2004029843
Figure 2004029843

さらに、本実験例においては、上記構成の現像装置により画像形成を30時間連続して行い、画像のカブリ、白スジの有無について評価した。 Further, in the present experimental example, image formation was continuously performed for 30 hours using the developing device having the above configuration, and the presence or absence of fog and white streaks of the image was evaluated.

本実験例の結果を表3に示す。 Table 3 shows the results of this experimental example.

 尚、表3中、×は明らかな画像の欠陥が認められ、実用に不適切なもの(画像に、大きさに関わらず白スジが視認されるもの、あるいは、画像のカブリが光学的反射濃度で0.1を越えるもの、あるいは、トナーの凝集塊による非画像部の黒点がA4サイズ紙相当の画像面積あたり20個を越えるもの),
△は画像の欠陥が認められるが、実用上は差し支えがないもの(評価×には該当しないが、非画像部の黒点がA4サイズ紙相当の画像面積あたり6個以上、20個以下のもの。),
○は画像の欠陥が若干認められるが、実用上は差し支えがないもの(非画像部の黒点が5個以下のもの),
◎は画像の欠陥が認められないもの(画像の白スジ、カブリ、黒点が視認できないもの),を示す。
In Table 3, x indicates that a clear image defect was recognized and the image was unsuitable for practical use (white streaks were visible in the image regardless of the size, or the fog of the image was the optical reflection density. Exceeds 0.1, or the number of black spots in the non-image area due to toner agglomerates exceeds 20 per image area equivalent to A4 size paper),
Δ indicates that an image defect is recognized, but there is no problem in practical use (Evaluation × does not apply, but black spots in non-image areas are 6 or more and 20 or less per image area equivalent to A4 size paper). ),
○: Some image defects are recognized, but there is no problem in practical use (the number of black spots in the non-image area is 5 or less),
◎ indicates that no image defect was observed (white streaks, fog, and black spots of the image were not visible).

Figure 2004029843
Figure 2004029843

上表より明らかなように、供給ローラとして、その表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%以下の、さらに好ましくは0.5%以下の発泡体を用いることにより、現像装置に紙粉や劣化したトナーが混入した場合でも画像に影響のない、良好な供給ローラを得ることができる。 As is clear from the above table, as the supply roller, by using a foam of 1% or less, more preferably 0.5% or less of the total number of cells having a cell diameter of 80 μm or less among the bubbles on the surface thereof, Even when paper dust or deteriorated toner is mixed in the developing device, a good supply roller which does not affect the image can be obtained.

このように、本実験例の供給ローラは、潜像担持体に一旦現像したトナーを再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置等の、現像装置に紙粉等の異物が混入し易い場合に特に有効である。 As described above, in the supply roller of the present experimental example, foreign matter such as paper dust easily enters the developing device such as an image forming device in which the toner once developed on the latent image carrier is collected and reused in the developing device. This is particularly effective in cases.

また、供給ローラの発泡体の気泡内部にあらかじめ、紙粉や劣化したトナーに流動性を付与するための疎水性シリカ等を含浸させておけば、さらに有効である。 Further, it is more effective to impregnate the inside of the foam of the foam of the supply roller with hydrophobic silica or the like for imparting fluidity to paper powder or deteriorated toner in advance.

また、本実験例においては、供給ローラの発泡体に入り込んだトナーを排出するための圧力は、現像ローラと供給ローラの接触部の圧力によるものであったが、供給ローラに圧力を加え、供給ローラを変形させるための加圧部材を別途設けても良い。 In this experimental example, the pressure for discharging the toner that has entered the foam of the supply roller was based on the pressure at the contact portion between the developing roller and the supply roller. A pressure member for deforming the roller may be separately provided.

(実験例3)
本実験例は、実験例2よりもさらに連続気泡率が小さい発泡体を供給部材として用いた例である。
(Experimental example 3)
This experimental example is an example in which a foam having a smaller open cell ratio than that of Experimental Example 2 is used as a supply member.

本実験例においては、供給ローラ4として、連続気泡率4%、平均セル径180μm、アスカーF硬度60゜の発泡体をシャフト外周面に層厚3mmとなるように被覆したローラを用いた。 In this experimental example, a roller in which a foam having an open cell ratio of 4%, an average cell diameter of 180 μm, and an Asker F hardness of 60 ° was coated on the outer peripheral surface of the shaft to a layer thickness of 3 mm was used as the supply roller 4.

また、本実験例においては、供給ローラ4の発泡体として、供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%、0.5%の4種類を用いた。さらに、比較実験例として、供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の10%の発泡体を用いて実験を行った。 In this experimental example, as the foam of the supply roller 4, four types of bubbles having a cell diameter of 80 μm or less, 1% and 0.5% of the total number of the bubbles on the surface of the supply member were used. Further, as a comparative experiment example, an experiment was performed using 10% of foams having a cell diameter of 80 μm or less among bubbles on the surface of the supply member.

尚、上記以外の条件は、実験例2と同様である。 The conditions other than those described above are the same as in Experimental Example 2.

まず、本実験例においては、画像形成を連続して8時間行った時の画像のジッタの有無について評価した。 First, in this experimental example, the presence or absence of jitter in an image when image formation was continuously performed for 8 hours was evaluated.

本実験例の結果を表4に示す。尚、凡例は表1と同様である。 Table 4 shows the results of this experimental example. The legend is the same as in Table 1.

Figure 2004029843
Figure 2004029843

さらに、本実験例においては、上記構成の現像装置により画像形成を30時間連続して行い、画像のカブリ、白スジの有無について評価した。 Further, in this experimental example, image formation was performed continuously for 30 hours by the developing device having the above configuration, and the presence or absence of image fog and white streaks was evaluated.

本実験例の結果を表5に示す。尚、凡例は表3と同様である。 Table 5 shows the results of this experimental example. The legend is the same as in Table 3.

Figure 2004029843
Figure 2004029843

上表より明らかなように、供給ローラとして、その表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%以下の、さらに好ましくは0.5%以下の発泡体を用いることにより、現像装置に紙粉や劣化したトナーが混入した場合でも画像に影響のない、良好な供給ローラを得ることができる。 As is clear from the above table, as the supply roller, by using a foam of 1% or less, more preferably 0.5% or less of the total number of cells having a cell diameter of 80 μm or less among the bubbles on the surface thereof, Even when paper dust or deteriorated toner is mixed in the developing device, a good supply roller which does not affect the image can be obtained.

このように、本実験例の供給ローラは、潜像担持体に一旦現像したトナーを再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置等の、現像装置に紙粉等の異物が混入し易い場合に特に有効である。 As described above, in the supply roller of the present experimental example, foreign matter such as paper dust easily enters the developing device such as an image forming device in which the toner once developed on the latent image carrier is collected and reused in the developing device. This is particularly effective in cases.

尚、実験3では、ポリウレタン系の材料を用いることにより、供給部材として比較的軟質な発泡体を用いることができたが、ポリエチレンやポリスチレン等の発泡体は硬質であり、そのままでは、供給部材としては適さない。 In Experiment 3, a relatively soft foam could be used as a supply member by using a polyurethane-based material. However, a foam such as polyethylene or polystyrene was hard, and as it was, a supply member was used. Is not suitable.

このような硬質な材料による発泡体では、図4に示すように、発泡体の硬度を機械的に低下させる手段を用いることが有効である。例えば、図4(a)に示すように、側面の一方から他方に向かってスリット(切れ目)を形成したり、図4(b)に示すように、発泡体の一部を切削(蓮根状に貫通穴を形成)したり、あるいは、気泡間の壁を破壊するように多数のニードルパンチを施すこと等が有効である。ただし、前記のスリットや切削部は、発泡体の表面(トナー搬送面)にまで達していると、そこからトナーが侵入し、供給部材の目詰まりを生じる。したがって、供給部材の側面等のトナーとの非接触面以外の場所には、前記のスリットや切削部が露出しないようにすることが肝要である。 For a foam made of such a hard material, it is effective to use means for mechanically reducing the hardness of the foam, as shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4 (a), a slit (cut) is formed from one side to the other, or as shown in FIG. 4 (b), a part of the foam is cut (like a lotus root). It is effective to form a through hole) or to perform a large number of needle punches so as to break the wall between bubbles. However, when the slits and the cutting portion reach the surface of the foam (toner conveying surface), the toner enters therefrom, and the supply member is clogged. Therefore, it is important that the slits and the cut portions are not exposed at places other than the non-contact surface with the toner, such as the side surfaces of the supply member.

以上、実施例を述べたが、本発明は、現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置、特に、潜像担持体に一旦現像した現像剤を再び現像装置に回収して再使用する画像形成装置のように劣化したトナーが生じ易い場合や現像装置に紙粉等の異物が混入し易い場合に有効である。 Although the embodiments have been described above, the present invention relates to a developing device having a developer carrier and a supply member for supplying the developer to the developer carrier, and in particular, developing the developer once developed on the latent image carrier again. This is effective in a case where deteriorated toner is likely to be generated as in an image forming apparatus which is collected and reused in an apparatus, or in a case where a foreign matter such as paper dust is easily mixed in a developing apparatus.

 また、現像剤として2成分現像剤や1成分磁性現像剤を用いる場合にも、本発明が適用可能であることは言うまでもない。ただし、1成分非磁性現像剤においては、現像後に現像剤担持体上に残った現像剤を剥離すると同時に現像剤担持体に現像剤を強制的に付与するための供給部材が必要である上、さらに、2成分現像剤のキャリアによる静電気力あるいは1成分磁性現像剤に対する現像剤担持体からの磁気力等の供給部材表面の現像剤を供給部材の内部に押し込まずに、現像剤担持体側に吸引する手段が、1成分非磁性現像剤においては存在しないため、本発明は、1成分非磁性現像剤について、特に有効である。 The present invention is, of course, applicable to a case where a two-component developer or a one-component magnetic developer is used as the developer. However, in the case of the one-component non-magnetic developer, a supply member for forcibly applying the developer to the developer carrier at the same time as peeling off the developer remaining on the developer carrier after the development is required. Further, the developer on the surface of the supply member such as the electrostatic force of the carrier of the two-component developer or the magnetic force from the developer carrier to the one-component magnetic developer is sucked toward the developer carrier without pushing the developer into the supply member. The present invention is particularly effective for a one-component non-magnetic developer since there is no means for performing the above-mentioned operation in a one-component non-magnetic developer.

 また、現像装置以外の、画像形成装置の他の部材として、例えば、潜像担持体を帯電する手段、潜像担持体上の現像剤による可視像を記録媒体(紙等)に転写する手段、あるいは、潜像担持体上の現像剤を除去する清掃手段等として、発泡体を用いる場合にも有効である。なぜならば、それらの部材は、トナーと接触する機会が多いため、やはり、それらの部材を発泡体により構成した場合には、発泡体の内部にトナーが入り込み、目詰まりを生じ、発泡体の硬度が増大したり、トナーの凝集塊を生じさせたりするからである。 Further, as other members of the image forming apparatus other than the developing device, for example, a unit for charging a latent image carrier, a unit for transferring a visible image by a developer on the latent image carrier to a recording medium (paper or the like) Alternatively, the present invention is also effective when a foam is used as cleaning means for removing the developer on the latent image carrier. Because these members have many chances to come into contact with the toner, when these members are made of a foam, the toner enters the inside of the foam, causing clogging and the hardness of the foam. Is increased or an aggregate of toner is generated.

 また、本発明の画像形成装置としては、プリンタのみならず、複写機、ファクシミリ、ディスプレイ等にも適用可能である。 The image forming apparatus of the present invention is applicable not only to a printer but also to a copying machine, a facsimile, a display, and the like.

 本発明の現像装置は、現像剤担持体及び現像剤担持体に使用済みの現像剤(トナー)も含めて現像剤(トナー)を供給する供給部材を有し、潜像に現像剤(トナー)を選択的に付着せしめることにより可視画像を形成する、例えば、電子写真方式等による画像形成装置に好適に利用することができる。 The developing device of the present invention includes a developer carrier and a supply member that supplies the developer (toner) including the used developer (toner) to the developer carrier, and the developer (toner) is applied to the latent image. Can be suitably applied to an image forming apparatus that forms a visible image by selectively adhering, for example, an electrophotographic method.

本発明の現像装置、さらにその現像装置を一体的に組み込んだ画像形成装置の分解斜視図。FIG. 1 is an exploded perspective view of a developing device of the present invention and an image forming apparatus in which the developing device is integrated. 同上装置の断面概略図。FIG. 本発明の現像装置における供給部材と現像剤担持体の接触部の断面概略図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a contact portion between a supply member and a developer carrying member in the developing device of the present invention. 本発明の現像装置に用いられる供給部材の一実施例を示す断面概略図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of a supply member used in the developing device of the present invention. 発泡体の表面の気泡の断面概略図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of bubbles on the surface of a foam.

符号の説明Explanation of reference numerals

 2 感光体ドラム
 3 現像ローラ
 4 供給ローラ
 5 現像装置
 8 ドクターブレード
 20 トナー搬送ベルト
 25 トナーホッパー
2 Photoconductor drum 3 Developing roller 4 Supply roller 5 Developing device 8 Doctor blade 20 Toner transport belt 25 Toner hopper

Claims (5)

現像剤担持体及び現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材を有する現像装置であり、かつ、使用済の現像剤を再利用する現像装置において、
 前記供給部材が発泡体であり、かつ、前記供給部材の表面の気泡のうち、セル径80μm以下の気泡が全個数の1%以下であることを特徴とする現像装置。
A developing device having a developer carrier and a supply member for supplying the developer to the developer carrier, and a developing device that reuses used developer,
The developing device, wherein the supply member is a foam, and among the bubbles on the surface of the supply member, bubbles having a cell diameter of 80 μm or less are 1% or less of the total number.
前記供給部材が、アスカーF硬度90°以下、かつ、連続気泡率40%以下である発泡体であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the supply member is a foam having an Asker F hardness of 90 ° or less and an open cell ratio of 40% or less. 前記供給部材に接触してこの供給部材を変形する部材を有することを特徴とする請求項1または2記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, further comprising a member that contacts the supply member and deforms the supply member. 前記供給部材を変形する部材は、前記供給部材に摺擦する前記現像剤担持体または前記供給部材を圧力を加える加圧部材であることを特徴とする請求項3記載の現像装置。 4. The developing device according to claim 3, wherein the member that deforms the supply member is the developer carrier that rubs against the supply member or a pressure member that applies pressure to the supply member. 前記発泡体の気泡内部に、疎水性シリカが含浸されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1記載の現像装置。 5. The developing device according to claim 1, wherein hydrophobic silica is impregnated inside the cells of the foam.
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