JP2006139075A - Developer carrier, and developing device, process cartridge and image forming apparatus using the same - Google Patents

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JP2006139075A JP2004328733A JP2004328733A JP2006139075A JP 2006139075 A JP2006139075 A JP 2006139075A JP 2004328733 A JP2004328733 A JP 2004328733A JP 2004328733 A JP2004328733 A JP 2004328733A JP 2006139075 A JP2006139075 A JP 2006139075A
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Junichi Terai
純一 寺井
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Ricoh Co Ltd
株式会社リコー
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developer carrier which suppresses decrease in image density caused by the shape of a groove portion and which can perform stable image formation from an initial stage of using the developing carrier by determining the shape of the groove portion to be the optimum shape in the developer carrying body where groove working is applied. <P>SOLUTION: The surface of a developing sleeve 43 as a developer carrier has a groove portion 43d having a V-shape cross-sectional profile and extending in the longitudinal direction; and the nearly V-shaped bottom of the groove portion 43d is an arc with a radius of r1 satisfying r1>d1, wherein d1 is the radius of developer particles. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に係り、詳しくは、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developer carrier, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus used in a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like. More specifically, the present invention relates to a latent image formed on an image carrier. The present invention relates to a developer carrying member for developing an image, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus.

従来、現像剤担持体としての現像スリーブ等の表面は、低速機の場合を除き、サンドブラスト加工または溝加工等の荒らし加工を施している。これは高速で回転する現像スリーブ上で現像剤がスリップして停滞することによる画像濃度の低下の発生を防止するためである。   Conventionally, the surface of a developing sleeve or the like as a developer carrier has been subjected to roughening processing such as sandblasting or groove processing, except in the case of a low speed machine. This is to prevent the image density from decreasing due to the developer slipping and stagnating on the developing sleeve rotating at high speed.

サンドブラスト加工では、現像スリーブ材質として、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂の使用が可能であるが、コスト及び精度を考慮するとアルミニウムが一般的である。アルミニウム製の現像スリーブにサンドブラスト加工を行う場合、例えば、高温でスリーブ状に押し出されたアルミ管に冷間で砥粒を吹き付けて表面に凹凸を作る。表面粗さは、Rz5.0〜15[μm]程度が多く使用される。このようにサンドブラスト加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても、現像剤は凹凸に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。
ところが、サンドブラスト加工を施した現像スリーブでは、経時で表面の凹凸が摩耗し、現像剤搬送能力が低下するという耐久性の問題がある。現像スリーブ材質を高硬度のステンレスにしたり、表面の硬化処理を施したりすることで改善されるが、コストアップになってしまう。
In sandblasting, aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin can be used as the developing sleeve material, but aluminum is generally used in consideration of cost and accuracy. When sandblasting an aluminum developing sleeve, for example, abrasive grains are sprayed cold on an aluminum tube extruded in a sleeve shape at a high temperature to create irregularities on the surface. A surface roughness of about Rz 5.0 to 15 [μm] is often used. In the developing sleeve subjected to sandblasting in this way, even when the developing sleeve is rotated at a high speed, the developer is caught by the unevenness and the occurrence of slip can be prevented.
However, the development sleeve subjected to the sandblasting has a problem in durability that the unevenness of the surface is worn over time and the developer conveying ability is lowered. This can be improved by making the developing sleeve material stainless steel or by subjecting the surface to a hardening treatment, but this increases the cost.

また、溝加工では、現像スリーブ材質として、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂の使用が可能であるが、コスト及び精度を考慮すると、サンドブラスト加工の場合と同様にアルミニウムが一般的である。アルミニウム製の現像スリーブに溝加工を行う場合、例えば、高温でスリーブ状に押し出されたアルミ管を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する。溝の形状としては方形型、V字型、U字型等が一般的である。また、溝の深さは現像スリーブ表面から0.2[mm]程度、溝の数は例えば外径φ25の現像スリーブで50本程度が一般的である。このように溝加工を施した現像スリーブでは、高速で回転しても、現像剤は溝部に引っかかりスリップの発生が防止可能となる。また、サンドブラスト加工を施した現像スリーブに比べ長期間の使用でも摩耗が少なく、安定した現像剤の搬送が可能という利点もある。
このような、溝部加工を施した現像剤担持体として本出願には特許文献1等を提案している。
In the groove processing, aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin can be used as the developing sleeve material. However, in consideration of cost and accuracy, aluminum is generally used as in the case of sandblasting. When groove processing is performed on an aluminum developing sleeve, for example, an aluminum tube extruded into a sleeve shape at a high temperature is pulled out cold, and a groove is formed by a die. The shape of the groove is generally rectangular, V-shaped, U-shaped, or the like. The depth of the groove is generally about 0.2 [mm] from the surface of the developing sleeve, and the number of grooves is generally about 50 for a developing sleeve having an outer diameter of φ25, for example. In the developing sleeve subjected to the groove processing as described above, even when the developing sleeve is rotated at a high speed, the developer is caught in the groove portion and the occurrence of slip can be prevented. In addition, there is an advantage that the developer can be stably transported with less wear even when used for a long period of time as compared with a developing sleeve subjected to sandblasting.
Patent document 1 etc. are proposed for this application as a developer carrier which performed such groove processing.

特開2001−401155号公報JP 2001-401155 A

しかしながら、溝部加工を施した現像剤担持体を使用すると経時の早い段階で、画像濃度が低下する現象が生じた。この画像濃度の低下について、本発明者らが鋭意研究を行った結果、画像濃度の低下が溝部の形状に起因することが判明した。   However, the use of a developer bearing member that has been subjected to groove processing causes a phenomenon in which the image density decreases at an early stage of time. As a result of intensive studies by the present inventors on the decrease in image density, it has been found that the decrease in image density is caused by the shape of the groove.

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、溝部加工を施した現像剤担持体の溝部の形状を最適な形状に設定することで、溝部の形状に起因する画像濃度低下を抑制し、現像剤担持体を使用する初期段階から安定した画像形成を行うことができる現像剤担持体、及びこの現像担持体有する現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to set the groove shape of the developer carrier subjected to the groove processing to an optimum shape, thereby causing the shape of the groove portion. The present invention provides a developer carrier capable of suppressing a decrease in image density and performing stable image formation from the initial stage of using the developer carrier, and a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus having the developer carrier. That is.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体において、該現像剤担持体の表面に長手方向に延びる断面形状が略V字型の複数の溝部を有し、該溝部の略V字型の底部は半径r1の円弧状の形状で、該現像剤の粒子の半径をd1とすると、該半径r1が、r1>d1を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像剤担持体において、上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、上記半径d1は該磁性粒子の半径であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1の現像剤担持体において、上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、上記半径d1は該磁性粒子の半径に該トナーの直径を加えた大きさであることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1乃至3の現像剤担持体において、上記現像剤の粒子の半径d1は、該現像剤のうち最大の粒子半径であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体において、該現像剤担持体の表面に長手方向に延びる複数の溝部を有し、該現像剤担持体の表面部と該溝部との境界に半径r2の丸み部を設け、該現像剤の粒子の半径をd2とすると、r2>d2であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項5の現像剤担持体において、上記溝部の一つと、該現像剤担持体の表面部との2つの上記境界部のうち、該現像剤担持体の表面移動方向上流側の該境界部にのみ上記丸み部設けることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項5または6の現像剤担持体において、上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、上記半径d2は該磁性粒子の半径であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、現像剤を収容する現像剤収容部と、像担持体に形成された潜像を該現像剤により現像する現像剤担持体とを有する現像装置において、該現像剤担持体として請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤担持体を用いることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、少なくとも、像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として、請求項8に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、その表面に現像剤を担持する現像剤担持体を用いて、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、該現像剤担持体として請求項1、2、3、4、5、6または7に記載の現像剤担持体を用いることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a developer carrying member for carrying a developer on a surface and developing a latent image formed on the image carrying member. The cross-sectional shape extending in the direction has a plurality of grooves having a substantially V shape, the bottom of the groove having a substantially V shape has an arc shape with a radius r1, and the radius of the developer particles is d1. The radius r1 satisfies r1> d1.
According to a second aspect of the present invention, in the developer carrying member of the first aspect, the developer is a two-component developer composed of toner and magnetic particles, and the radius d1 is a radius of the magnetic particles. It is what.
According to a third aspect of the present invention, in the developer carrying member of the first aspect, the developer is a two-component developer composed of toner and magnetic particles, and the radius d1 is the radius of the magnetic particles and the diameter of the toner. It is the size which added.
According to a fourth aspect of the present invention, in the developer carrying member according to the first to third aspects, the radius d1 of the developer particles is a maximum particle radius of the developer. .
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a developer carrier for carrying a developer on a surface and developing a latent image formed on the image carrier, wherein a plurality of grooves extending in the longitudinal direction on the surface of the developer carrier. Wherein a round portion having a radius r2 is provided at the boundary between the surface portion of the developer carrying member and the groove portion, and the radius of the developer particles is d2, r2> d2. It is.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developer carrying member according to the fifth aspect, the surface of the developer carrying member is one of the two boundary portions between one of the grooves and the surface portion of the developer carrying member. The rounded portion is provided only at the boundary portion on the upstream side in the moving direction.
The invention according to claim 7 is the developer carrying member according to claim 5 or 6, wherein the developer is a two-component developer comprising toner and magnetic particles, and the radius d2 is a radius of the magnetic particles. It is characterized by.
The invention of claim 8 is a developing device having a developer accommodating portion for accommodating a developer and a developer bearing member for developing a latent image formed on the image bearing member with the developer. The developer carrier according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 is used as the carrier.
The invention according to claim 9 is a process in which at least the image carrier and the developing means for developing the latent image on the image carrier are integrally supported and are detachable from the image forming apparatus main body. In the cartridge, the developing device according to claim 8 is used as the developing means.
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a charging means for charging the surface of the image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and a developer carried on the surface. And developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image by using the developer carrying member, wherein the developer carrying member is defined as claim 1, 2, 3, 4, The developer carrying member described in 5, 6 or 7 is used.

溝部の形状がV字型であると、溝部の壁面が斜めになっているため、溝部と現像剤担持体の表面部との境目から、溝部中央部に行くほど溝が徐々に深くなる。溝部が徐々に深くなる形状であると、像担持体と現像剤担持体との間の現像電界の大きさが緩やかに変化し、方形型やU字型の溝部に比べて画像上のピッチムラが目立ちにくくなる。しかし、溝部がV字型で、かつ現像剤と溝部の内壁とが二点以上で接触する構造であると、現像剤が溝部の内壁面に接触した状態で安定し易い。これにより、現像剤が溝部で滞留し、溝部で詰まってしまう結果、現像剤の搬送性が低下し、画像濃度の低下が発生してしまう。
上記請求項1乃至4の現像剤担持体においては、溝部の断面形状が略V字型であることにより、画像上のピッチムラを目立ちにくくすることができる。さらに、現像剤の粒子の半径をd1としたときに、溝部の略V字型の底部がr1>d1を満たす、半径r1の円弧状の形状であるため、現像剤の球面と溝部の内壁とが一点のみで接触する。現像剤の球面と溝部の内壁とが一点のみで接触する形状であると、現像剤が溝部の内壁面と接触した状態であっても現像剤は不安定な状態となり、移動しやすい状態となる。これにより、現像剤が溝部で滞留することを抑制し、溝部で現像剤が詰まってしまうことに起因する、現像剤担持体の現像剤搬送能力の低下が発生することを防止することができる。よって、現像剤担持体の溝部の形状が現像剤の球面と2点以上で接触可能な形状であることに起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
If the shape of the groove portion is V-shaped, the wall surface of the groove portion is slanted, so that the groove gradually becomes deeper from the boundary between the groove portion and the surface portion of the developer carrier to the center portion of the groove portion. When the groove portion is gradually deepened, the magnitude of the developing electric field between the image carrier and the developer carrier gradually changes, and the pitch unevenness on the image is less than that of the rectangular or U-shaped groove portion. Less noticeable. However, when the groove portion is V-shaped and the developer and the inner wall of the groove portion are in contact with each other at two or more points, the developer is easily stabilized in a state where the developer is in contact with the inner wall surface of the groove portion. As a result, the developer stays in the groove portion and becomes clogged in the groove portion. As a result, the developer transportability is lowered, and the image density is lowered.
In the developer carrying member according to the first to fourth aspects, since the cross-sectional shape of the groove is substantially V-shaped, it is possible to make the pitch unevenness on the image less noticeable. Furthermore, when the radius of the developer particles is d1, the substantially V-shaped bottom of the groove has an arcuate shape with a radius r1 that satisfies r1> d1, and therefore the spherical surface of the developer, the inner wall of the groove, Touch at only one point. When the spherical surface of the developer and the inner wall of the groove are in contact with each other at only one point, the developer becomes unstable and easily moves even when the developer is in contact with the inner wall of the groove. . As a result, it is possible to prevent the developer from staying in the groove and to prevent the developer carrying capacity of the developer carrier from being lowered due to the developer being clogged in the groove. Therefore, it is possible to suppress a decrease in image density due to the shape of the groove portion of the developer carrying member being a shape that can contact the spherical surface of the developer at two or more points.

また、現像剤担持体の表面と溝部との境界(以下、溝エッジ部と呼ぶ)が角状になっていると、現像剤担持体の使用開始初期段階から溝エッジ部の角が現像剤との摺擦により磨耗し、現像剤担持体の使い始めから現像剤搬送能力が低下しつづけ、それにあわせて画像濃度も低下しつづける。そして、溝エッジ部が現像剤の粒子の半径と略同じ半径を有する丸みとなると現像剤搬送能力の低下が止まり、画像濃度も安定した。ある程度画像形成を行うと画像濃度は安定するが、使用開始直後とは現像剤の搬送能力が異なるため、磨耗後の搬送能力に合わせた濃度調節が必要であった。
上記請求項5乃至7の現像剤担持体においては、現像剤の粒子の半径をd2としたときに、現像剤担持体の表面部と溝部との境界である溝エッジ部に、r2>d2を満たす、半径r2の丸み部を設けている。使用初期から生じる溝エッジ部の磨耗分だけあらかじめ丸みを持たせることにより、溝エッジ部の形状が変化することによる現像剤担持体の現像剤搬送能力の低下が発生することを防止することができる。よって、現像剤担持体の溝部の形状が、溝エッジ部が現像剤との摺擦により磨耗してしまう形状であることに起因する画像濃度の低下を抑制することができる。そして、溝エッジ部に丸みを有する形状で所望の画像濃度を得られるように、画像形成条件を設定することにより、現像剤担持体の使用し始めの初期段階から安定した画像濃度をえることができる。
上記請求項8の現像装置においては、現像剤担持体として請求項1乃至7に記載の現像剤担持体を有することにより、現像剤担持体の溝部の形状に起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
上記請求項9のプロセスカートリッジにおいては、現像剤担持体として請求項1乃至7に記載の現像剤担持体を有することにより、現像剤担持体の溝部の形状に起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
上記請求項10の画像形成装置においては、現像剤担持体として請求項1乃至7に記載の現像剤担持体を有することにより、現像剤担持体の溝部の形状に起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
Further, when the boundary between the surface of the developer carrying member and the groove portion (hereinafter referred to as the groove edge portion) is square, the corner of the groove edge portion is changed from the developer at the initial stage of use of the developer carrying member. As a result of this rubbing, the developer carrying ability continues to decline from the beginning of use of the developer carrying member, and the image density continues to decline accordingly. Then, when the groove edge portion was rounded having a radius substantially the same as the radius of the developer particles, the decrease in the developer conveying ability stopped and the image density was stabilized. When image formation is performed to some extent, the image density becomes stable. However, since the developer carrying ability is different from that immediately after the start of use, it is necessary to adjust the density according to the carrying ability after wear.
In the developer carrying member according to any one of claims 5 to 7, when the radius of the developer particle is d2, r2> d2 is set at a groove edge portion which is a boundary between the surface portion of the developer carrying member and the groove portion. A rounded portion with a radius r2 is provided to fill. By preliminarily rounding the groove edge portion that has been worn from the beginning of use, it is possible to prevent the developer carrying member from deteriorating in the developer carrying capacity due to a change in the shape of the groove edge portion. . Therefore, it is possible to suppress a decrease in image density due to the shape of the groove portion of the developer carrying member being a shape in which the groove edge portion is worn by rubbing with the developer. Then, by setting the image forming conditions so that a desired image density can be obtained with a rounded shape at the groove edge portion, a stable image density can be obtained from the initial stage of using the developer carrier. it can.
In the developing device according to the eighth aspect, by having the developer carrying member according to any one of claims 1 to 7 as the developer carrying member, a decrease in image density due to the shape of the groove portion of the developer carrying member is suppressed. be able to.
The process cartridge according to claim 9 has the developer carrier according to any one of claims 1 to 7 as the developer carrier, thereby suppressing a decrease in image density due to the shape of the groove of the developer carrier. be able to.
In the image forming apparatus according to the tenth aspect, by having the developer carrying member according to any one of claims 1 to 7 as the developer carrying member, a decrease in image density due to the shape of the groove portion of the developer carrying member is suppressed. can do.

請求項1乃至10の発明によれば、現像剤担持体の溝部の形状に起因する画像濃度の低下を抑制することができるので、現像剤担持体を使用する初期段階から安定した画像形成を行うことができるという優れた効果がある。   According to the first to tenth aspects of the present invention, it is possible to suppress a decrease in image density due to the shape of the groove of the developer carrying member, so that stable image formation is performed from the initial stage of using the developer carrying member. There is an excellent effect of being able to.

[実施形態1]
以下、本発明を画像形成装置であるプリンタ100に適用した実施形態1について説明する。図1は実施形態1に係るプリンタ100の要部概略構成図である。
潜像担持体である感光体ドラム1の周囲には、帯電ローラ等で感光体ドラム1の表面を帯電する帯電装置2、レーザ光線等で感光体ドラム1の一様帯電処理面に潜像を形成する露光装置3が配設されている。また、感光体ドラム1上において潜像に対し帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成させる現像装置4が配設されている。また、転写ベルトまたは転写ローラ、チャージャー等で感光体ドラム1上に形成されたトナー像を記録紙6に転写する転写装置5、転写後に感光体ドラム1上に残ったトナーを除去するクリーニング装置7が配設されている。さらに、感光体ドラム1上の残留電位を除去する除電手段である除電ランプ8を有する除電装置が順に配設されている。
[Embodiment 1]
A first embodiment in which the present invention is applied to a printer 100 that is an image forming apparatus will be described below. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a printer 100 according to the first embodiment.
Around the photosensitive drum 1 serving as a latent image carrier, a charging device 2 that charges the surface of the photosensitive drum 1 with a charging roller or the like, and a latent image is formed on the uniformly charged surface of the photosensitive drum 1 with a laser beam or the like. An exposure apparatus 3 to be formed is disposed. Further, a developing device 4 is provided on the photosensitive drum 1 to form a toner image by attaching charged toner to the latent image. Further, a transfer device 5 that transfers the toner image formed on the photosensitive drum 1 to the recording paper 6 by a transfer belt, a transfer roller, a charger, or the like, and a cleaning device 7 that removes the toner remaining on the photosensitive drum 1 after the transfer. Is arranged. Further, a static elimination device having a static elimination lamp 8 which is a static elimination means for removing the residual potential on the photosensitive drum 1 is sequentially arranged.

プリンタ100において、帯電装置2の帯電ローラによって表面を一様に帯電された感光体ドラム1は、露光装置3によって静電潜像を形成され、現像装置4によってトナー像を形成される。現像条件としては−700Vに帯電された感光体ドラム1を露光して画像部は−150Vに減衰させる。この静電潜像に−550Vの現像バイアスが印加されて現像を行っている。
そして、感光体ドラム1の表面上のトナー像は転写装置5によって感光体ドラム1表面から、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙6へ転写される。その後記録紙上のトナー像は不図示の定着装置によって記録紙に定着される。一方、転写されずに感光体ドラム1上に残ったトナーはクリーニング装置7によって回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム1は除電ランプ8で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
In the printer 100, the photosensitive drum 1 whose surface is uniformly charged by the charging roller of the charging device 2 forms an electrostatic latent image by the exposure device 3 and forms a toner image by the developing device 4. As a developing condition, the photosensitive drum 1 charged to −700 V is exposed and the image portion is attenuated to −150 V. Development is performed by applying a developing bias of −550 V to the electrostatic latent image.
Then, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1 is transferred from the surface of the photosensitive drum 1 to the recording paper 6 conveyed from a paper supply tray (not shown) by the transfer device 5. Thereafter, the toner image on the recording paper is fixed on the recording paper by a fixing device (not shown). On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum 1 without being transferred is collected by the cleaning device 7. The photosensitive drum 1 from which the residual toner has been removed is initialized by the charge eliminating lamp 8 and used for the next image forming process.

プリンタ100では、環境変動や経時変動による画質変動を抑えるために、プロセスコントロールを行なっている。具体的には、まず現像装置4における現像能力を検出する。例えば、あるトナーパターンの画像を現像バイアス電圧を一定にした条件下で感光体ドラム1上に形成し、その画像濃度を光センサ9で検出し、濃度変化から現像能力を把握する。そして、この現像能力が所定の目標現像能力になるように、トナー濃度の目標値を変更することで、画質を一定に保つことができる。例えば、光センサ9で検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を高くするように、CPU10がモータ駆動回路12を制御する。一方、光センサ9で検出したトナーパターンの画像濃度が、目標現像濃度よりも薄い場合には、トナー濃度を低くするように、CPU10がモータ駆動回路12を制御する。ここで、上記トナー濃度はトナー濃度センサ48(図2参照)で検知される。なお、感光体ドラム1上に形成されるトナーパターンの画像濃度は、現像スリーブ43による前記画像濃度周期ムラの影響で多少変動することがある。   In the printer 100, process control is performed in order to suppress image quality fluctuations due to environmental fluctuations and temporal fluctuations. Specifically, first, the developing ability in the developing device 4 is detected. For example, an image of a certain toner pattern is formed on the photosensitive drum 1 under a condition where the developing bias voltage is constant, the image density is detected by the optical sensor 9, and the developing ability is grasped from the density change. Then, the image quality can be kept constant by changing the target value of the toner density so that the developing ability becomes a predetermined target developing ability. For example, when the image density of the toner pattern detected by the optical sensor 9 is lower than the target development density, the CPU 10 controls the motor drive circuit 12 so as to increase the toner density. On the other hand, when the image density of the toner pattern detected by the optical sensor 9 is lower than the target development density, the CPU 10 controls the motor drive circuit 12 so as to lower the toner density. Here, the toner density is detected by a toner density sensor 48 (see FIG. 2). Note that the image density of the toner pattern formed on the photosensitive drum 1 may vary somewhat due to the influence of the uneven image density period caused by the developing sleeve 43.

次に、現像装置4の構成を図2に基づき説明する。現像装置4は、現像容器4Aとトナー補給部4Bとで構成されている。そのうち現像容器4A内には現像剤担持体としての現像スリーブ43を有する現像ローラ41が、潜像担持体としての感光体ドラム1に近接するようにして配置されており、両者の対向部分に現像領域Dが形成されるようになっている。   Next, the configuration of the developing device 4 will be described with reference to FIG. The developing device 4 includes a developing container 4A and a toner supply unit 4B. Among them, a developing roller 41 having a developing sleeve 43 as a developer carrying member is disposed in the developing container 4A so as to be close to the photosensitive drum 1 as a latent image carrying member. Region D is formed.

現像ローラ41には、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒状に形成してなる現像スリーブ43が備えられている。この現像スリーブ43は、図示を省略した回転駆動機構によって矢印方向すなわち反時計回り方向に回転する。現像スリーブ43内には現像スリーブ43の表面上に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石ローラ体44が固定状態で備えられている。このとき現像剤を構成するキャリアは、磁石ローラ体44から発せられる磁力線に沿うようにして現像スリーブ43上にチェーン状に穂立ちされる。そして、このチェーン状に穂立ちされたキャリアに対して帯電トナーが付着されて磁気ブラシが形成されるようになっている。形成された磁気ブラシは、現像スリーブ43の回転移送にともなって現像スリーブ43と同方向、すなわち反時計回り方向に移送されることとなる。現像剤の搬送方向すなわち反時計回り方向における現像領域Dの上流側部分には、現像剤チェーン穂の穂高さすなわち現像剤の量を規制するドクターブレード45が設置されている。   The developing roller 41 is provided with a developing sleeve 43 formed of a nonmagnetic material such as aluminum, brass, stainless steel, or conductive resin in a cylindrical shape. The developing sleeve 43 is rotated in the direction of the arrow, that is, counterclockwise by a rotation driving mechanism (not shown). In the developing sleeve 43, a magnet roller body 44 that forms a magnetic field is provided in a fixed state so as to cause the developer to stand on the surface of the developing sleeve 43. At this time, the carrier constituting the developer is spiked in the form of a chain on the developing sleeve 43 so as to follow the lines of magnetic force emitted from the magnet roller body 44. The charged toner is attached to the carrier spiked in a chain shape to form a magnetic brush. The formed magnetic brush is transferred in the same direction as the developing sleeve 43, that is, in the counterclockwise direction as the developing sleeve 43 rotates. A doctor blade 45 that regulates the height of the spikes of the developer chain, that is, the amount of the developer, is installed in the upstream portion of the development region D in the developer transport direction, that is, in the counterclockwise direction.

さらに現像ローラ41の後方領域には、撹拌ローラ46およびパドルホイール47が設けられており、撹拌ローラ46により撹拌混合されて現像剤がパドルホイール47によって汲み上げられるようになっている。現像ローラ41、パドルホイール47、撹拌ローラ46を包み込むように現像剤収納部材としての現像剤ケース51が下側に配置されている。   Further, a stirring roller 46 and a paddle wheel 47 are provided in the rear region of the developing roller 41 so that the developer is pumped up by the paddle wheel 47 after being stirred and mixed by the stirring roller 46. A developer case 51 as a developer storage member is disposed on the lower side so as to enclose the developing roller 41, the paddle wheel 47, and the stirring roller 46.

また、トナー補給部4Bは、例えば感光体ドラム1に供給されるトナーの濃度が低下したことをトナー濃度センサ48が検知すると、トナー補給ローラ4B1の回転によりトナーTを撹拌ローラ46に向け繰り出すようになっている。そして、前述したドクターブレード45の近傍には、延長方向一端をドクターブレード45の近傍に位置させ、延長方向他端を撹拌ローラ46の上に位置させたセパレータ49が配置されている。また、このセパレータ49における延長方向他端には、回転可能な搬送スクリュー50が配置されている。   For example, when the toner concentration sensor 48 detects that the concentration of the toner supplied to the photosensitive drum 1 has decreased, the toner replenishing unit 4B feeds the toner T toward the stirring roller 46 by the rotation of the toner replenishing roller 4B1. It has become. In the vicinity of the doctor blade 45 described above, a separator 49 is disposed in which one end in the extending direction is positioned in the vicinity of the doctor blade 45 and the other end in the extending direction is positioned on the stirring roller 46. A rotatable conveying screw 50 is disposed at the other end of the separator 49 in the extending direction.

現像容器4Aにおいては、パドルホイール47の回転によって現像剤が汲み上げられ、現像ローラ41に向け放出され、磁石ローラ体44の磁力により現像ローラ41の表面に担持される。そして、現像ローラ41に担持された現像剤は、現像スリーブ43の回転に伴って表面を移動し、ドクターブレード45によって層厚を規制された上で、現像ローラ41と感光体ドラム1とが対向する現像領域Dを通過する。その後、現像剤ケース51との間隙を通過し、磁石ローラ体44の磁力が作用しなくなる位置で現像ケース51の底部に落下し、再度、パドルホイール47により撹拌される。また、ドクターブレード45によって掻き取られた余剰の現像剤は、セパレータ49上に配置された複数の傾斜するフィン49aによってプリンタ100奥側に順次搬送される。セパレータ49の最奥端には現像剤案内路が配置され、その延長方向他端に位置する搬送スクリュー50に向け案内される。この搬送スクリュー50により前述とは反対にプリンタ100の手前側に搬送され、最手前端に配置された撹拌ローラ46と対向する図示しないスリットを通して落下する。この前後それぞれの現像剤の搬送により、プリンタ100前後方向においてトナー濃度が均一になるよう撹拌されると同時に前後それぞれの現像剤の搬送量を等しく設定することにより現像剤の水準を一定に維持可能である。   In the developing container 4 </ b> A, the developer is pumped up by the rotation of the paddle wheel 47, released toward the developing roller 41, and carried on the surface of the developing roller 41 by the magnetic force of the magnet roller body 44. The developer carried on the developing roller 41 moves on the surface along with the rotation of the developing sleeve 43, the layer thickness is regulated by the doctor blade 45, and the developing roller 41 and the photosensitive drum 1 face each other. It passes through the developing area D to be processed. Thereafter, it passes through the gap with the developer case 51, falls to the bottom of the developer case 51 at a position where the magnetic force of the magnet roller body 44 does not act, and is again stirred by the paddle wheel 47. The excess developer scraped off by the doctor blade 45 is sequentially conveyed to the back side of the printer 100 by a plurality of inclined fins 49 a arranged on the separator 49. A developer guide path is disposed at the innermost end of the separator 49 and is guided toward the conveying screw 50 located at the other end in the extension direction. Contrary to the above, the conveying screw 50 conveys the ink to the front side of the printer 100 and falls through a slit (not shown) facing the stirring roller 46 disposed at the frontmost end. By this developer transport before and after the developer, stirring is performed so that the toner density is uniform in the front-rear direction of the printer 100, and at the same time, the developer level can be kept constant by setting the transport amounts of the front and rear developers equally. It is.

次に、現像スリーブ43について説明する。
図3は、現像スリーブ43を軸方向からみた部分断面の拡大図である。現像スリーブ43の表面には長手方向に延びる複数の溝部43dが等間隔に形成されている。一般に溝部43dが深いほど現像剤搬送性能は向上するが、図4に示すような1[mm]周期程度のピッチムラが発生しやすくなる。一方、溝部43dが浅いほどピッチムラは発生しにくくなるが現像剤搬送性能が低下する。特に近年では、小粒径トナーやキャリアの画像形成技術の進歩、及び、近接現像の画像形成技術の進歩等により画像再現性が向上しているため、ピッチムラが発生しやすくなっている。そこで、現像スリーブ43では、溝部43dの深さを従来よりも浅めに設定して、現像剤搬送性能とピッチムラ防止との両立を図っている。具体的には、現像スリーブ43の溝深さを0.05〜0.15[mm]の範囲で設定している。
Next, the developing sleeve 43 will be described.
FIG. 3 is an enlarged view of a partial cross section of the developing sleeve 43 as seen from the axial direction. On the surface of the developing sleeve 43, a plurality of grooves 43d extending in the longitudinal direction are formed at equal intervals. In general, as the groove 43d is deeper, the developer conveyance performance is improved, but pitch unevenness of about 1 [mm] period as shown in FIG. 4 is likely to occur. On the other hand, as the groove 43d is shallower, pitch unevenness is less likely to occur, but the developer conveying performance is degraded. In particular, in recent years, the image reproducibility has been improved due to the progress of image forming technology for small-diameter toner and carrier and the image forming technology for proximity development. In view of this, in the developing sleeve 43, the depth of the groove 43d is set to be shallower than that of the conventional one so as to achieve both the developer transport performance and the prevention of pitch unevenness. Specifically, the groove depth of the developing sleeve 43 is set in the range of 0.05 to 0.15 [mm].

ここで装置の具体的な条件は、以下の通りである。
メカ条件は以下の通りである。
感光体ドラム1線速 360mm/sec(100〜500mm/secで設定可能)
現像スリーブ43と感光体ドラム1との間のギャップ 0.3〜0.6[mm]
現像スリーブ43とドクターブレード45との間のギャップ 0.3〜0.6[mm]
現像スリーブ43の外径 φ25[mm](φ16〜φ40で設定可能)
感光体線速に対する現像スリーブ43の線速比 2(1.5〜3で設定可能)
現像スリーブ43の溝部43dの本数 100本
現像スリーブ43の抵抗値 100Ω以下
磁石ローラ体44の磁力の強さ 60〜140mT
また、現像剤条件は以下の通りである。
キャリア(マグネタイト、鉄又はフェライト) 30〜80[μm]
トナー 磁性体量 15〜50wt%
シリカ量 0.1〜1.0wt%
体積平均粒径 5〜9.5[μm]
キャリアに対するトナー被覆率 50〜120%
トナー帯電量(Q/M) 15〜50μc/g
Here, the specific conditions of the apparatus are as follows.
The mechanical conditions are as follows.
Photosensitive drum 1 linear speed 360 mm / sec (can be set from 100 to 500 mm / sec)
Gap between developing sleeve 43 and photosensitive drum 1 0.3 to 0.6 [mm]
Gap between developing sleeve 43 and doctor blade 45 0.3 to 0.6 [mm]
Development sleeve 43 outer diameter φ25 [mm] (can be set from φ16 to φ40)
Ratio of the developing sleeve 43 to the photosensitive member linear velocity 2 (can be set from 1.5 to 3)
Number of groove portions 43d of developing sleeve 43 100 Resistance value of developing sleeve 43 100Ω or less Strength of magnetic force of magnet roller body 44 60 to 140 mT
The developer conditions are as follows.
Carrier (magnetite, iron or ferrite) 30-80 [μm]
Toner Magnetic amount 15-50wt%
Silica amount 0.1-1.0wt%
Volume average particle diameter 5 to 9.5 [μm]
Toner coverage on carrier 50-120%
Toner charge amount (Q / M) 15-50 μc / g

図5は、溝部43dの深さに対するピッチムラと現像剤搬送性能との実験結果を示すグラフである。図5からわかるように、溝深さが0.15[mm]よりも深いと現像剤搬送性能は向上するが、ピッチムラが発生してしまう。このピッチムラの発生原因としては、次のことが考えられる。現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.15[mm]よりも深いと、感光体ドラム1と現像ローラ41との現像領域Dにおいて、感光体ドラム1と現像スリーブ43の溝部43dとが対向したときに、感光体ドラム1と溝部43dとの間の現像電界が弱くなる。この結果、現像能力が低下し、溝部43dに対向した部分の感光体ドラム1上で現像濃度が薄くなってしまうためと考えられる。一方、溝深さが0.05[mm]よりも浅いとピッチムラは発生しないが、現像剤搬送性能が低下してしまう。この現像剤搬送性能が低下する原因としては、現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.05[mm]よりも浅いと、現像スリーブ43上で現像剤がスリップしたり、溝部43dによる現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。そこで、プリンタ100の現像スリーブ43では、溝部43dの深さを0.05[mm]以上、0.15[mm]以下の範囲内として、従来構成よりも浅めに設定し、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図っている。   FIG. 5 is a graph showing experimental results of pitch unevenness and developer conveyance performance with respect to the depth of the groove 43d. As can be seen from FIG. 5, when the groove depth is deeper than 0.15 [mm], the developer conveying performance is improved, but pitch unevenness occurs. The following can be considered as a cause of the occurrence of this pitch unevenness. When the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 is deeper than 0.15 [mm], the photosensitive drum 1 and the groove 43d of the developing sleeve 43 face each other in the developing region D between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41. In this case, the developing electric field between the photosensitive drum 1 and the groove 43d becomes weak. As a result, it is considered that the developing ability is lowered, and the developing density is reduced on the photosensitive drum 1 in the portion facing the groove 43d. On the other hand, if the groove depth is shallower than 0.05 [mm], pitch unevenness does not occur, but the developer conveying performance is deteriorated. As a cause of the deterioration in the developer conveying performance, if the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 is shallower than 0.05 [mm], the developer slips on the developing sleeve 43 or the developer by the groove 43d. This is thought to be because the transport amount decreases. Therefore, in the developing sleeve 43 of the printer 100, the depth of the groove 43d is set within a range of 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less, which is set shallower than the conventional configuration, thereby preventing pitch unevenness and developer. Achieving compatibility with transport performance.

また、例えばサンドブラスト加工で現像スリーブ表面に形成した凹凸に比べ、凹部としての溝の深さが深い。よって、サンドブラスト加工で形成した凹凸に比べ溝は摩耗しにくく、経時においても現像剤の搬送性を維持し、安定した画像濃度を維持することができる。また、高速で使用した場合でも、現像剤搬送性能を維持することができる。さらに、プロセスコントロール時に感光体ドラム1上に形成されるトナーパターンの画像濃度が安定するため、より適切なプロセスコントロールが行なえる。   Further, for example, the depth of the groove as the recess is deeper than the unevenness formed on the surface of the developing sleeve by sandblasting. Therefore, the grooves are less likely to be worn compared to the unevenness formed by sandblasting, and the developer transportability can be maintained over time and a stable image density can be maintained. Further, even when used at a high speed, the developer conveying performance can be maintained. Furthermore, since the image density of the toner pattern formed on the photosensitive drum 1 during process control is stabilized, more appropriate process control can be performed.

上述のように、現像スリーブ43の溝部43dの深さを0.05[mm]以上、0.15[mm]以下の範囲内とすることで、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができた。
ところが、上述の現像スリーブ43を用いて画像形成を行なったところ、図6に示すように、記録紙6に30〜50[mm]の比較的長い周期の画像濃度周期ムラが発生してしまった。ここで、現像スリーブ43は外径がφ25[mm]であるため、外周長は78.5[mm]となる。感光体ドラム1に対する線速比が2なので、画像上では約39[mm]が現像スリーブ43の1周に相当する。よって、記録紙6上で生じた画像濃度ムラの周期は、現像スリーブ43の1回転の周期に略相当する。このような画像濃度周期ムラは現像スリーブの偏心で生じることが多いため、現像スリーブ43の偏心量を測定したが、現像スリーブ43の偏心量は画像濃度周期ムラを生じるほど大きくはなかった。
As described above, by setting the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 within the range of 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less, both prevention of pitch unevenness and developer conveyance performance are achieved. I was able to.
However, when image formation was performed using the above-described developing sleeve 43, as shown in FIG. 6, image density cycle unevenness having a relatively long cycle of 30 to 50 [mm] occurred on the recording paper 6. . Here, since the developing sleeve 43 has an outer diameter of φ25 [mm], the outer peripheral length is 78.5 [mm]. Since the linear velocity ratio with respect to the photosensitive drum 1 is 2, about 39 [mm] corresponds to one rotation of the developing sleeve 43 on the image. Therefore, the period of the image density unevenness generated on the recording paper 6 substantially corresponds to the period of one rotation of the developing sleeve 43. Since such image density periodic unevenness often occurs due to the eccentricity of the developing sleeve, the eccentricity amount of the developing sleeve 43 was measured, but the eccentricity amount of the developing sleeve 43 was not so large as to cause the image density periodic unevenness.

そこで、本発明者は、現像スリーブ43に形成した複数の溝部43dの深さをレーザ測定器で測定したところ、図7のグラフに示すように、溝部43dの深さにスリーブ周方向のムラが見られた。この結果、溝部43dが浅い所では汲み上げ量が少なくて画像濃度が低く、溝の深いところでは反対に汲み上げ量が多くて画像濃度が高くなっていることがわかった。図8は、溝部43dの深さのばらつきを模式的に示した側面図である。現像スリーブ43に形成した溝部43dの深さにバラツキが生じる原因としては、次のことが考えられる。現像スリーブの溝部43dはダイスで加工するが、本実施形態のように、従来に比べて浅い溝部を形成するときに、従来の深い溝部の場合と同程度の加工精度で加工すると、溝部43dの深さのバラツキが相対的に大きくなってしまうためと考えられる。
ここで、溝部43dの溝深さのばらつき[%]を次の数1で表すことができる。
(数1)
ばらつき=±{(最大溝深さ−最小溝深さ)/2}/溝深さ平均
Therefore, the present inventor measured the depth of the plurality of grooves 43d formed in the developing sleeve 43 with a laser measuring instrument, and as shown in the graph of FIG. It was seen. As a result, it was found that the amount of pumping is small and the image density is low at the shallow groove portion 43d, and the image density is high and the pumping amount is large at the deep groove. FIG. 8 is a side view schematically showing the variation in the depth of the groove 43d. The following is considered as a cause of variation in the depth of the groove 43d formed in the developing sleeve 43. The groove portion 43d of the developing sleeve is processed with a die. However, when forming a shallow groove portion as compared with the conventional case as in this embodiment, if the processing is performed with the same processing accuracy as that of the conventional deep groove portion, the groove portion 43d This is thought to be due to the relatively large variation in depth.
Here, the variation [%] in the groove depth of the groove 43d can be expressed by the following equation (1).
(Equation 1)
Variation = ± {(maximum groove depth-minimum groove depth) / 2} / average groove depth

図7のグラフから、最大溝深さが0.15[mm]、最小溝深さが0.05[mm]、溝深さ平均が0.1[mm]を得た。これらの数値を数1に代入して計算すると、ばらつき=±{(0.15−0.05)/2}/0.1=±50[%]となる。ばらつきが±50[%]では、図6に示すような画像濃度周期ムラが生じてしまう。   From the graph of FIG. 7, the maximum groove depth was 0.15 [mm], the minimum groove depth was 0.05 [mm], and the average groove depth was 0.1 [mm]. When these numerical values are substituted into Formula 1, calculation is as follows: variation = ± {(0.15-0.05) / 2} /0.1=±50 [%]. When the variation is ± 50 [%], image density cycle unevenness as shown in FIG. 6 occurs.

そこで本発明者は、溝部43dの深さのばらつきを、±20%、±30%、±40%とした3本の現像スリーブを製作し、同様の条件の下で画像形成を行い画像濃度周期ムラの評価実験を行なった。その結果、溝部43dの深さのばらつきが±20%の現像スリーブ43では、現像剤の汲み上げ量が安定し、画像濃度周期ムラの全く目立たない良好な画像が得られた。また、溝部43dの深さのばらつきが±30%の現像スリーブ43では、現像剤の汲み上げ量のばらつきが抑えられ、画像濃度周期ムラは目立ち難く許容できるレベルであった。これに対して、溝部43dの深さのばらつきが±40%の現像スリーブ43では、現像剤の汲み上げ量がばらついて、画像濃度周期ムラが目立つ画像であった。従って、溝部43dの深さのばらつきは±30%以下がよく、より好ましくは±20%以下であることがわかった。   Therefore, the present inventor manufactured three developing sleeves having a variation in the depth of the groove 43d of ± 20%, ± 30%, and ± 40%, formed an image under the same conditions, and performed an image density cycle. An unevenness evaluation experiment was conducted. As a result, with the developing sleeve 43 having a variation in the depth of the groove 43d of ± 20%, the developer pumping amount was stabilized, and a good image with no noticeable image density cycle unevenness was obtained. Further, in the developing sleeve 43 in which the variation in the depth of the groove 43d is ± 30%, the variation in the pumping amount of the developer is suppressed, and the unevenness in the image density period is inconspicuous and acceptable. On the other hand, in the developing sleeve 43 having a variation in the depth of the groove 43d of ± 40%, the amount of developer pumped up varies, and the image density period unevenness was conspicuous. Accordingly, it has been found that the variation in the depth of the groove 43d is preferably ± 30% or less, and more preferably ± 20% or less.

また、現像スリーブ43に形成する溝部43dの形状としては、図9に示すようなV字型がピッチムラの防止に有効である。図10の実験結果のグラフに示すように、溝部43dの形状がV字型の場合、方形型やU字型に比べてピッチムラが目立たなかった。この理由としては、次のようなことが考えられる。方形型やU字型の溝では、現像スリーブ43の表面と溝部43dとの境界である溝エッジ部43eに段差があるため溝が急に深くなるが、V字型の溝部43dは溝部の壁面が斜めになっているため、溝エッジ部43eから溝の底部にかけて溝が徐々に深くなる。よって、現像領域Dにおいて、感光体ドラム1に対して現像スリーブ43の溝部43dが対向したときに、現像電界の大きさが緩やかに変化し、現像濃度差が目立ち難くなるためと考えられる。   Further, as the shape of the groove 43d formed in the developing sleeve 43, a V-shape as shown in FIG. 9 is effective in preventing pitch unevenness. As shown in the graph of the experimental results in FIG. 10, when the shape of the groove 43 d is V-shaped, the pitch unevenness is not conspicuous compared to the rectangular shape or the U-shape. The reason can be considered as follows. In a square or U-shaped groove, the groove edge portion 43e, which is the boundary between the surface of the developing sleeve 43 and the groove portion 43d, has a step, so that the groove suddenly becomes deeper. However, the V-shaped groove portion 43d has a groove wall surface. Is inclined, the groove gradually becomes deeper from the groove edge 43e to the bottom of the groove. Therefore, it is considered that when the groove portion 43d of the developing sleeve 43 is opposed to the photosensitive drum 1 in the developing region D, the magnitude of the developing electric field changes gradually, and the difference in developing density becomes inconspicuous.

また、溝部43dのV字の開き角度は60°以上、120°以下の範囲内であることが、現像剤搬送性能とピッチムラの防止とに有効である。これは、図11の実験結果のグラフに示すように、V字の開き角度が60°よりも小さいと現像剤搬送性能が低下してしまう。これは、V字の開き角度が60°よりも小さいと、現像スリーブ43上で現像剤がスリップしたり、溝部43dによる現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。一方、V字の開き角度が120°よりも大きいとピッチムラが目立ち始めてしまう。この理由としては次のようなことが考えられる。現像領域Dにおいて、感光体ドラム1と現像スリーブ43の溝部43dとが対向したときに、感光体ドラム1と溝部43dとの間の現像電界が弱くなって現像能力が低下する。このとき、V字の開き角度が120°よりも大きいと溝部43dの幅が広くなるため、現像濃度が薄くなる部分が広がって、ピッチムラが目立ちやすくなるものと考えられる。
よって、現像スリーブ43では、溝部43dの形状をV字型とし、その開き角度を60°以上、120°以下の範囲内となるようにして、現像剤搬送性能とピッチムラ防止との両立を図っている。
Further, the V-shaped opening angle of the groove 43d is in the range of 60 ° or more and 120 ° or less, which is effective for the developer conveyance performance and the prevention of pitch unevenness. As shown in the graph of the experimental result in FIG. 11, when the V-shaped opening angle is smaller than 60 °, the developer conveying performance is deteriorated. This is presumably because if the V-shaped opening angle is smaller than 60 °, the developer slips on the developing sleeve 43 or the amount of developer transported by the groove 43d decreases. On the other hand, when the V-shaped opening angle is larger than 120 °, pitch unevenness starts to be noticeable. The reason for this is considered as follows. In the developing area D, when the photosensitive drum 1 and the groove 43d of the developing sleeve 43 are opposed to each other, the developing electric field between the photosensitive drum 1 and the groove 43d is weakened and the developing ability is lowered. At this time, if the opening angle of the V-shape is larger than 120 °, the width of the groove 43d is widened, so that the portion where the development density is thinned is widened and the pitch unevenness is likely to be noticeable.
Therefore, in the developing sleeve 43, the shape of the groove 43d is V-shaped, and the opening angle thereof is in the range of 60 ° or more and 120 ° or less so as to achieve both the developer transport performance and the prevention of pitch unevenness. Yes.

また、実験によれば、現像スリーブ43の溝部43dによる空間周波数は、1.5[cycle/mm]以上がピッチムラの防止に有効であることがわかった。この場合、感光体ドラム1から記録紙6に転写された画像上でのピッチは0.66[mm]以下に相当する。一般に肉眼では1[mm]程度のピッチに最も強い感度を持つと言われ、それより高い空間周波数のピッチムラは目立ちづらくなる。図12は空間周波数とピッチムラとの関係の実験結果を示すグラフである。
ここで、感光体ドラム1上の画像は、略そのままの形で記録紙に転写される。よって、空間周波数fは、感光体ドラム表面の表面移動方向で1[mm]あたりに現像スリーブの溝が通過する回数となり、次の数2により算出することができる。
(数2)
f=現像スリーブの対感光体線速比×溝本数/(現像スリーブ外径×π)
Further, according to experiments, it has been found that a spatial frequency of 1.5 [cycle / mm] or more by the groove 43d of the developing sleeve 43 is effective in preventing pitch unevenness. In this case, the pitch on the image transferred from the photosensitive drum 1 to the recording paper 6 corresponds to 0.66 [mm] or less. In general, it is said that the naked eye has the strongest sensitivity at a pitch of about 1 [mm], and pitch irregularities with higher spatial frequencies are less noticeable. FIG. 12 is a graph showing experimental results of the relationship between spatial frequency and pitch unevenness.
Here, the image on the photoconductive drum 1 is transferred onto the recording paper in a substantially intact form. Therefore, the spatial frequency f is the number of passages of the groove of the developing sleeve per 1 mm in the surface movement direction of the surface of the photosensitive drum, and can be calculated by the following formula 2.
(Equation 2)
f = Linear speed ratio of developing sleeve to photoreceptor × number of grooves / (developing sleeve outer diameter × π)

プリンタ100の現像スリーブ43では、空間周波数を1.5[cycle/mm]以上として、ピッチムラを防いでいる。より具体的には、現像スリーブ43の現像スリーブ径をφ25[mm]、現像スリーブの対感光体線速比を2倍、溝数を100本に設定している。これらの数値を数2に代入して空間周波数を算出すると、f=2.5[cycle/mm]が得られ、ピッチムラの発生が有効に抑えられる。   In the developing sleeve 43 of the printer 100, the spatial frequency is set to 1.5 [cycle / mm] or more to prevent pitch unevenness. More specifically, the developing sleeve diameter of the developing sleeve 43 is set to φ25 [mm], the developing sleeve to photosensitive member linear velocity ratio is doubled, and the number of grooves is set to 100. By substituting these numerical values into Equation 2 and calculating the spatial frequency, f = 2.5 [cycle / mm] is obtained, and the occurrence of pitch unevenness is effectively suppressed.

また、一般的に体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを使用して画像形成を行なうと、図13のグラフに示すように、画像の再現性が格段に向上するためピッチムラも目立ちやすくなる。プリンタ100では、現像スリーブ43を用いることで、体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを使用した場合であっても、ピッチムラを防ぎつつ再現性のよい高品質な画像を形成することができる。なお、体積平均粒径が4[μm]よりも小さいと、感光体ドラム1上に残ったトナーのクリーニング性が低下するので、トナーの体積平均粒径は4[μm]以上が望ましい。   In general, when an image is formed using a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less, the reproducibility of the image is remarkably improved as shown in the graph of FIG. It becomes easy to stand out. In the printer 100, by using the developing sleeve 43, even when a toner having a volume average particle diameter of 8.5 [μm] or less is used, a high-quality image with good reproducibility is formed while preventing pitch unevenness. be able to. If the volume average particle diameter is smaller than 4 [μm], the cleaning performance of the toner remaining on the photosensitive drum 1 is deteriorated. Therefore, the volume average particle diameter of the toner is desirably 4 [μm] or more.

更に、プリンタ100に用いる現像剤はその構成成分である磁性粒子(以下、キャリアと呼ぶ)に粒径が60[μm]以下のものを使用している。従来の二成分現像剤には一般的に粒径70[μm]程度のキャリアが使用されることがあったが、本実施形態においては、粒径が60[μm]以下のものを使用することによって、画像の高画質化に有効である。明度70〜90領域のハーフトーンドット画像において、キャリアの粒径が60[μm]以上の場合には粒状度0.3程度であっても、粒径を40[μm]程度まで下げると粒状度が0.1と3倍近くもドット再現性が向上する。
図14は、キャリアの粒径を40[μm],60[μm],80[μm]の3種類に変化させて形成した画像の粒状性を比較したグラフである。この粒状性は0〜5までのランクで示したもので、ランクが大きいほど画像上でのドット再現性が良く、ランクが小さいほどドット再現性が悪いことを示している。この図から、a(粒径80[μm])がランク2、b(粒径60[μm])がランク3、c(粒径40[μm])がランク4となり、粒径が小さいほどドット再現性が良好であることが分かる。
このことから、キャリアに粒径が60[μm]以下のものを使用することは、高画質化に有効である。
Further, the developer used in the printer 100 uses magnetic particles (hereinafter referred to as a carrier), which are constituent components, having a particle size of 60 [μm] or less. A carrier having a particle size of about 70 [μm] is generally used for a conventional two-component developer. In the present embodiment, a carrier having a particle size of 60 [μm] or less is used. Therefore, it is effective for improving the image quality. In a halftone dot image in the brightness 70 to 90 region, when the particle size of the carrier is 60 [μm] or more, even if the particle size is about 0.3, if the particle size is lowered to about 40 [μm], the granularity However, the dot reproducibility is improved even when the value is about 0.1 and 3 times.
FIG. 14 is a graph comparing the graininess of images formed by changing the carrier particle size into three types of 40 [μm], 60 [μm], and 80 [μm]. This graininess is shown by ranks from 0 to 5, and the higher the rank, the better the dot reproducibility on the image, and the lower the rank, the worse the dot reproducibility. From this figure, a (particle size 80 [μm]) is rank 2, b (particle size 60 [μm]) is rank 3, c (particle size 40 [μm]) is rank 4, and the smaller the particle size, the more dots It can be seen that the reproducibility is good.
For this reason, the use of a carrier having a particle size of 60 [μm] or less is effective for improving the image quality.

なお、現像装置4と感光体ドラム1と一体としたプロセスカートリッジとして、プリンタ100本体から着脱可能な構成としても良い。感光体ドラム1と現像装置4とを一体としたプロセスカートリッジとしてプリンタ100本体に対して着脱可能とすることで、プロセスカートリッジ内で感光体ドラム1と現像スリーブ43の位置が決まる。よって、感光体ドラム1と現像スリーブ43との間に微少なギャップを容易に形成することができる。また、現像装置4を感光体ドラム1と同時に交換すれば、装着の度にギャップの調整を行う必要はないのでユーザでも交換が容易である。また、感光体ドラム1と現像装置4とを一体としたプロセスカートリッジについて説明したが、これに限るものではなく、感光体クリーニング装置7、帯電装置2等も一体としてプロセスカートリッジ化することもできる。   The process cartridge integrated with the developing device 4 and the photosensitive drum 1 may be configured to be detachable from the printer 100 main body. By allowing the photosensitive drum 1 and the developing device 4 to be integrated into the printer 100 as a process cartridge, the positions of the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 43 are determined within the process cartridge. Therefore, a minute gap can be easily formed between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 43. Further, if the developing device 4 is replaced at the same time as the photosensitive drum 1, it is not necessary to adjust the gap every time the developing device 4 is mounted, so that the user can easily replace it. The process cartridge in which the photosensitive drum 1 and the developing device 4 are integrated has been described. However, the present invention is not limited to this, and the photosensitive member cleaning device 7, the charging device 2, and the like can also be integrated into a process cartridge.

プリンタ100では、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体としての現像スリーブ43において、その表面に長手方向に延びる複数の溝部43dを有し、溝部43dの深さのばらつきが、±30%以下である。よって、この現像スリーブを用いて、画像濃度周期ムラが目立ち難い良好な画像を形成することが可能となる。
また、現像スリーブ43において、溝部43dの深さが現像スリーブ43の表面から0.05[mm]以上、0.15[mm]以下である。よって、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができる。図5を用いて説明したように、実験によれば現像剤担持体である現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.15[mm]よりも深いと現像剤搬送性能は向上するが、ピッチムラが発生してしまう。このピッチムラの発生原因としては、次のことが考えられる。溝部43dの深さが0.15[mm]よりも深いと、感光体ドラム1との現像領域で、感光体ドラム1と現像スリーブ43の溝部43dとが対向したときに、感光体ドラム1と溝部43dとの間の現像電界が弱くなる。この結果、現像能力が低下し、溝部43dに対向した部分の感光体ドラム1上で現像濃度が薄くなってしまうためと考えられる。一方、現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.05[mm]よりも浅いとピッチムラは発生しないが、現像剤搬送性能が低下してしまう。この現像剤搬送性能が低下する原因としては、溝部43dの深さが0.05[mm]よりも浅いと、現像スリーブ43の表面上で現像剤がスリップしたり、溝部43dによる現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。
また、現像剤担持体としての現像スリーブ43において、溝部43dの断面形状がV字型であることによって、溝の断面形状が方形型やU字型に比べてピッチムラをより有効に防ぐことができる。これは、方形型やU字型の溝では溝エッジ部に段差があるため溝が急に深くなるが、V字型の溝は内壁面斜めになっているためエッジ部から底部にかけて溝が徐々に深くなる。よって、現像領域において、感光体ドラムに対して現像スリーブの溝が対向したときに、現像電界の大きさが緩やかに変化し、現像濃度差が目立ち難くなるためと考えられる。
また、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体としての現像スリーブ43を備えた現像装置4において、現像スリーブ43の表面に長手方向に延びる複数の溝部43dを有し、溝部43dの深さのばらつきが、±30%以下である。よって、現像スリーブ43を備えた現像装置4を用いて、画像濃度周期ムラが目立ち難い良好な画像を形成することが可能となる。
また、現像装置4では、溝に43dの深さが現像剤担持体としての現像スリーブ43の表面から0.05[mm]以上、0.15[mm]以下である。よって、上述したように、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができる。
また、現像装置4では、体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを用いる。これにより、ピッチムラを防ぎつつ再現性のよい高品質な画像を形成することができる。一般的に体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを使用して画像形成を行なうと、画像の再現性が格段に向上するためピッチムラも目立ちやすくなる。しかし、現像スリーブ43を用いることで、ピッチムラの防止を図ることができる。
また、現像装置4では、現像剤がトナーとキャリアとからなる二成分現像剤であり、キャリアの体積平均粒径を60[μm]以下とした。図14を用いて上述したように、実験によれば、画像上のドット再現性がよくなるため、粒径がそれより大きいものを用いた場合に比してより良好な画像を形成することができた。
また、像担持体としての感光体ドラム1の表面を帯電させるための帯電手段としての帯電装置2と、感光体ドラム1上に静電潜像を形成するための潜像形成手段としての露光装置3と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段としての現像装置4を有する画像形成装置であるプリンタ100において、表面に現像剤を担持し、感光体ドラム1に形成された潜像を現像する現像剤担持体として現像スリーブ43を用いて、現像装置4を構成し、現像スリーブ43は表面に長手方向に延びる複数の溝を有し、該複数の溝の深さのばらつきが、±30%以下である。よって、現像スリーブ43を用いて、画像濃度周期ムラが目立ち難い良好な画像を形成することができる。
また、画像形成装置としてのプリンタ100において、溝部43dの深さが現像剤担持体としての現像スリーブ43の表面から0.05[mm]以上、0.15[mm]以下である。よって、上述したように、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができる。
また、画像形成装置としてのプリンタ100において、現像剤担持体としての現像スリーブ43の溝部43dによる空間周波数が、1.5[cycle/mm]以上である。よって、ピッチムラを目立ち難くすることができる。一般に肉眼では1[mm]程度のピッチに最も強い感度を持つと言われている。図12を用いて上述したように、実験によれば、現像スリーブ43の溝部43dによる空間周波数は、1.5[cycle/mm]以上がピッチムラの防止に有効であることがわかった。この場合、感光体ドラム1から記録紙に転写された画像上でのピッチムラのピッチは0.66[mm]以下に相当する。ここで、感光体ドラム1上の画像は、略そのままの形で記録紙に転写される。よって、空間周波数は、感光体ドラム1表面の表面移動方向で1[mm]あたりに現像スリーブ43の溝部43dが通過する回数である。
また、画像形成装置であるプリンタ100において、現像剤として体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを用いる。よって、上述したように、ピッチムラを防ぎつつ再現性のよい高品質な画像を形成することができる。
また、画像形成装置としてのプリンタ100において、現像剤がトナーとキャリアとからなる二成分現像剤であり、キャリアの体積平均粒径を60[μm]以下とした。よって、画像上のドット再現性がよくなるため、粒径がそれより大きいものを用いた場合に比してより良好な画像を形成することができる。
The printer 100 has a plurality of grooves 43d extending in the longitudinal direction on the surface of a developing sleeve 43 as a developer carrying member that carries a developer on the surface and develops a latent image formed on the image carrier. The variation in the depth of the groove 43d is ± 30% or less. Therefore, it is possible to form a good image in which unevenness in the image density period is not noticeable using this developing sleeve.
In the developing sleeve 43, the depth of the groove 43d is 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less from the surface of the developing sleeve 43. Therefore, both the prevention of pitch unevenness and the developer conveyance performance can be achieved. As described with reference to FIG. 5, according to an experiment, when the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 as a developer carrying member is deeper than 0.15 [mm], the developer conveying performance is improved, but the pitch unevenness is increased. Will occur. The following can be considered as a cause of the occurrence of this pitch unevenness. If the depth of the groove 43d is deeper than 0.15 [mm], when the photosensitive drum 1 and the groove 43d of the developing sleeve 43 face each other in the developing area with the photosensitive drum 1, the photosensitive drum 1 and The developing electric field between the grooves 43d is weakened. As a result, it is considered that the developing ability is lowered, and the developing density is reduced on the photosensitive drum 1 in the portion facing the groove 43d. On the other hand, when the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 is shallower than 0.05 [mm], pitch unevenness does not occur, but the developer conveying performance is deteriorated. As a cause of the deterioration of the developer conveying performance, if the depth of the groove 43d is shallower than 0.05 [mm], the developer slips on the surface of the developing sleeve 43 or the developer is conveyed by the groove 43d. This is thought to be due to a decrease in the amount.
Further, in the developing sleeve 43 as the developer carrying member, the groove 43d has a V-shaped cross-sectional shape, so that the pitch non-uniformity can be more effectively prevented compared to the rectangular or U-shaped cross-sectional shape of the groove. . This is because in the case of a square or U-shaped groove, there is a step at the groove edge, so the groove suddenly becomes deeper, but since the V-shaped groove is slanted on the inner wall surface, the groove gradually increases from the edge to the bottom. Become deeper. Therefore, it is considered that when the groove of the developing sleeve is opposed to the photosensitive drum in the developing region, the magnitude of the developing electric field changes gently, and the difference in developing density becomes inconspicuous.
Further, in the developing device 4 having a developing sleeve 43 as a developer carrying member for carrying a developer on the surface and developing a latent image formed on the image carrier, a plurality of members extending in the longitudinal direction on the surface of the developing sleeve 43 are provided. The groove portion 43d has a depth variation of ± 30% or less. Therefore, it is possible to form a good image with less noticeable image density cycle unevenness using the developing device 4 including the developing sleeve 43.
Further, in the developing device 4, the depth of 43d in the groove is 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less from the surface of the developing sleeve 43 as the developer carrying member. Therefore, as described above, it is possible to achieve both the prevention of pitch unevenness and the developer conveyance performance.
In the developing device 4, a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less is used. Thereby, it is possible to form a high-quality image with good reproducibility while preventing pitch unevenness. In general, when an image is formed using a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less, the reproducibility of the image is remarkably improved, so that the pitch unevenness becomes conspicuous. However, the use of the developing sleeve 43 can prevent pitch unevenness.
In the developing device 4, the developer is a two-component developer composed of a toner and a carrier, and the volume average particle diameter of the carrier is 60 [μm] or less. As described above with reference to FIG. 14, according to the experiment, the dot reproducibility on the image is improved, so that a better image can be formed as compared with the case of using a larger particle size. It was.
Further, a charging device 2 as a charging unit for charging the surface of the photosensitive drum 1 as an image carrier, and an exposure device as a latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. 3 and a printer 100 which is an image forming apparatus having a developing device 4 as a developing unit for developing an electrostatic latent image into a toner image, the developer is carried on the surface and formed on the photosensitive drum 1. The developing device 4 is configured by using the developing sleeve 43 as a developer carrying member for developing the latent image, and the developing sleeve 43 has a plurality of grooves extending in the longitudinal direction on the surface, and the depth of the plurality of grooves is The variation is ± 30% or less. Therefore, it is possible to form a good image in which unevenness in the image density is not noticeable using the developing sleeve 43.
Further, in the printer 100 as the image forming apparatus, the depth of the groove 43d is 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less from the surface of the developing sleeve 43 as the developer carrier. Therefore, as described above, it is possible to achieve both the prevention of pitch unevenness and the developer conveyance performance.
In the printer 100 as the image forming apparatus, the spatial frequency by the groove 43d of the developing sleeve 43 as the developer carrying member is 1.5 [cycle / mm] or more. Therefore, pitch unevenness can be made inconspicuous. In general, it is said that the naked eye has the strongest sensitivity at a pitch of about 1 [mm]. As described above with reference to FIG. 12, it has been found through experiments that the spatial frequency by the groove 43d of the developing sleeve 43 is 1.5 [cycle / mm] or more effective in preventing pitch unevenness. In this case, the pitch unevenness pitch on the image transferred from the photosensitive drum 1 to the recording paper corresponds to 0.66 [mm] or less. Here, the image on the photoconductive drum 1 is transferred onto the recording paper in a substantially intact form. Therefore, the spatial frequency is the number of times that the groove 43d of the developing sleeve 43 passes per 1 [mm] in the surface movement direction of the surface of the photosensitive drum 1.
In the printer 100 as the image forming apparatus, a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less is used as a developer. Therefore, as described above, it is possible to form a high-quality image with good reproducibility while preventing pitch unevenness.
In the printer 100 as the image forming apparatus, the developer is a two-component developer including a toner and a carrier, and the volume average particle diameter of the carrier is 60 [μm] or less. Therefore, since the dot reproducibility on the image is improved, a better image can be formed as compared with the case where a larger particle size is used.

プリンタ100においては、表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体としての現像スリーブ43において、その表面に長手方向に延びる複数の溝部43dを有し、溝部43dの深さのばらつきが、±30%以下である。よって、この現像スリーブを用いて、画像濃度周期ムラが目立ち難い良好な画像を形成することが可能となる。
また、現像スリーブ43において、溝部43dの深さが現像スリーブ43の表面から0.05[mm]以上、0.15[mm]以下である。よって、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができる。図5を用いて説明したように、実験によれば現像剤担持体である現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.15[mm]よりも深いと現像剤搬送性能は向上するが、ピッチムラが発生してしまう。このピッチムラの発生原因としては、次のことが考えられる。溝部43dの深さが0.15[mm]よりも深いと、感光体ドラム1との現像領域で、感光体ドラム1と現像スリーブ43の溝部43dとが対向したときに、感光体ドラム1と溝部43dとの間の現像電界が弱くなる。この結果、現像能力が低下し、溝部43dに対向した部分の感光体ドラム1上で現像濃度が薄くなってしまうためと考えられる。一方、現像スリーブ43の溝部43dの深さが0.05[mm]よりも浅いとピッチムラは発生しないが、現像剤搬送性能が低下してしまう。この現像剤搬送性能が低下する原因としては、溝部43dの深さが0.05[mm]よりも浅いと、現像スリーブ43の表面上で現像剤がスリップしたり、溝部43dによる現像剤の搬送量が低下したりするためと考えられる。
また、現像剤担持体としての現像スリーブ43において、溝部43dの断面形状が略V字型であることによって、溝の断面形状が方形型やU字型に比べてピッチムラをより有効に防ぐことができる。これは、方形型やU字型の溝では溝エッジ部に段差があるため溝が急に深くなるが、略V字型の溝は内壁面が斜めになっているためエッジ部から底部にかけて溝が徐々に深くなる。よって、現像領域において、感光体ドラムに対して現像スリーブの溝が対向したときに、現像電界の大きさが緩やかに変化し、現像濃度差が目立ち難くなるためと考えられる。
また、表面に現像剤を担持し、像担持体である感光体ドラム1上に形成された潜像を現像する現像剤担持体としての現像スリーブ43を備えた現像装置4において、現像スリーブ43の表面に長手方向に延びる複数の溝部43dを有し、溝部43dの深さのばらつきが、±30%以下である。よって、現像スリーブ43を備えた現像装置4を用いて、画像濃度周期ムラが目立ち難い良好な画像を形成することが可能となる。
また、現像装置4では、溝部43dの深さが現像剤担持体としての現像スリーブ43の表面から0.05[mm]以上、0.15[mm]以下である。よって、上述したように、ピッチムラ防止と現像剤搬送性能との両立を図ることができる。
また、現像装置4では、現像剤として体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを用いる。これにより、ピッチムラを防ぎつつ再現性のよい高品質な画像を形成することができる。一般的に体積平均粒径が8.5[μm]以下のトナーを使用して画像形成を行なうと、画像の再現性が格段に向上するためピッチムラも目立ちやすくなる。しかし、現像スリーブ43を用いることで、ピッチムラの防止を図ることができる。
また、現像装置4では、現像剤がトナーとキャリアとからなる二成分現像剤であり、キャリアの体積平均粒径を60[μm]以下とした。図14を用いて上述したように、実験によれば、画像上のドット再現性がよくなるため、粒径がそれより大きいものを用いた場合に比してより良好な画像を形成することができた。
The printer 100 has a plurality of grooves 43d extending in the longitudinal direction on the surface of a developing sleeve 43 as a developer carrying member for carrying a developer on the surface and developing a latent image formed on the image carrier. The variation in the depth of the groove 43d is ± 30% or less. Therefore, it is possible to form a good image in which unevenness in the image density period is not noticeable using this developing sleeve.
In the developing sleeve 43, the depth of the groove 43d is 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less from the surface of the developing sleeve 43. Therefore, both the prevention of pitch unevenness and the developer conveyance performance can be achieved. As described with reference to FIG. 5, according to an experiment, when the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 as a developer carrying member is deeper than 0.15 [mm], the developer conveying performance is improved, but the pitch unevenness is increased. Will occur. The following can be considered as a cause of the occurrence of this pitch unevenness. If the depth of the groove 43d is deeper than 0.15 [mm], when the photosensitive drum 1 and the groove 43d of the developing sleeve 43 face each other in the developing area with the photosensitive drum 1, the photosensitive drum 1 and The developing electric field between the grooves 43d is weakened. As a result, it is considered that the developing ability is lowered, and the developing density is reduced on the photosensitive drum 1 in the portion facing the groove 43d. On the other hand, when the depth of the groove 43d of the developing sleeve 43 is shallower than 0.05 [mm], pitch unevenness does not occur, but the developer conveying performance is deteriorated. As a cause of the deterioration of the developer conveying performance, if the depth of the groove 43d is shallower than 0.05 [mm], the developer slips on the surface of the developing sleeve 43 or the developer is conveyed by the groove 43d. This is thought to be due to a decrease in the amount.
Further, in the developing sleeve 43 as the developer carrying member, the cross-sectional shape of the groove 43d is substantially V-shaped, so that the cross-sectional shape of the groove can prevent pitch unevenness more effectively than the rectangular shape or the U-shape. it can. This is because in a rectangular or U-shaped groove, there is a step at the groove edge, so the groove suddenly becomes deeper. However, a substantially V-shaped groove has a slanted inner wall surface, so the groove extends from the edge to the bottom. Gradually deepens. Therefore, it is considered that when the groove of the developing sleeve is opposed to the photosensitive drum in the developing region, the magnitude of the developing electric field changes gently, and the difference in developing density becomes inconspicuous.
Further, in the developing device 4 having a developing sleeve 43 as a developer carrying member for carrying a developer on the surface and developing a latent image formed on the photosensitive drum 1 as an image carrier, The surface has a plurality of grooves 43d extending in the longitudinal direction, and the variation in the depth of the grooves 43d is ± 30% or less. Therefore, it is possible to form a good image with less noticeable image density cycle unevenness using the developing device 4 including the developing sleeve 43.
Further, in the developing device 4, the depth of the groove 43d is 0.05 [mm] or more and 0.15 [mm] or less from the surface of the developing sleeve 43 as the developer carrier. Therefore, as described above, it is possible to achieve both the prevention of pitch unevenness and the developer conveyance performance.
Further, in the developing device 4, a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less is used as a developer. Thereby, it is possible to form a high-quality image with good reproducibility while preventing pitch unevenness. In general, when an image is formed using a toner having a volume average particle size of 8.5 [μm] or less, the reproducibility of the image is remarkably improved, so that the pitch unevenness becomes conspicuous. However, the use of the developing sleeve 43 can prevent pitch unevenness.
In the developing device 4, the developer is a two-component developer composed of a toner and a carrier, and the volume average particle diameter of the carrier is 60 [μm] or less. As described above with reference to FIG. 14, according to the experiment, the dot reproducibility on the image is improved, so that a better image can be formed as compared with the case of using a larger particle size. It was.

図10を用いて説明したように溝部43dの形状をV字型とすることで、方形やU字型の形状とするよりもピッチムラを少なくすることができる。しかし、V字型の複数の溝部43dを有する現像剤担持体である現像スリーブ43を用いて画像形成を行ったところ、経時において画像濃度の低下が生じた。そこで、本発明者らは、画像形成動作を行った後の現像スリーブ43の溝部43dを顕微鏡によって観察したところ、V字型の底部の楔状の先端に現像剤の粒子が挟まることを確認した。そして、現像剤粒子がV字型の溝部43dの楔状の底部に挟まることにより、現像剤の搬送性が低下し、経時において、画像濃度の低下を生じさせることがわかった。   As described with reference to FIG. 10, by making the shape of the groove 43 d V-shaped, it is possible to reduce pitch unevenness as compared with a square or U-shaped shape. However, when image formation was performed using the developing sleeve 43, which is a developer carrying member having a plurality of V-shaped groove portions 43d, the image density decreased over time. The inventors of the present invention have observed the groove 43d of the developing sleeve 43 after performing the image forming operation with a microscope, and have confirmed that the developer particles are sandwiched between the wedge-shaped tips of the V-shaped bottom. It has been found that the developer particles are sandwiched between the wedge-shaped bottom portions of the V-shaped groove 43d, whereby the developer transportability is lowered, and the image density is lowered with time.

[比較例1]
以下、比較例1として、現像スリーブの溝部43dの形状をV字型とした従来の構成について説明する。
図15は、現像スリーブ43の溝部43dの形状を単なるV字型とした比較例1の溝部拡大説明図である。図15に示すように、V字型の溝部43dではその楔状の底部で現像剤粒子40が2つの溝部側面43sに接触し、挟まれた状態で安定しやすい。楔状の底部に挟まった状態で安定した現像剤粒子40は溝部43dに滞留し、現像剤の搬送性の低下につながる。溝部43dの形状がV字型であるとピッチムラの発生を抑制することには有利な反面、その底部が楔状であるために、現像剤粒子が挟まり易く、経時において画像濃度の低下を生じさせる原因となっていた。なお、実施形態1で用いる現像剤はトナーとキャリアからなる2成分現像剤であり、トナー及びキャリアともに溝部43dの楔状の底部に挟まれることがあるが、粒径が大きく、フェライトや鉄系の硬質の材料からなるキャリアの方が、アルミニウム等からなる軟質の溝に食込んで挟まれやすく、挟まれたときに現像剤の流動性の低下に与える影響は大きい。
[Comparative Example 1]
Hereinafter, as Comparative Example 1, a conventional configuration in which the shape of the groove portion 43d of the developing sleeve is V-shaped will be described.
FIG. 15 is an enlarged explanatory view of the groove portion of Comparative Example 1 in which the shape of the groove portion 43d of the developing sleeve 43 is a simple V-shape. As shown in FIG. 15, in the V-shaped groove 43d, the developer particles 40 come into contact with the two groove side surfaces 43s at the wedge-shaped bottom, and are easily stabilized in a sandwiched state. The developer particles 40 that are stable while being sandwiched between the wedge-shaped bottom portions stay in the grooves 43d, leading to a decrease in developer transportability. If the groove 43d has a V-shape, it is advantageous for suppressing the occurrence of pitch unevenness, but the bottom part is wedge-shaped, so that the developer particles are likely to be caught and cause a decrease in image density over time. It was. Note that the developer used in Embodiment 1 is a two-component developer composed of toner and carrier, and both the toner and the carrier may be sandwiched between the wedge-shaped bottom portions of the groove 43d. A carrier made of a hard material is more likely to get caught in a soft groove made of aluminum or the like, and the influence on the decrease in the fluidity of the developer is greater when the carrier is caught.

[比較例2]
次に、V字型の溝部43dに現像剤粒子40が詰まることを防止する溝部43dの形状として、溝部43dの形状を略V字型とし、その底部を楔状ではなく現像剤の粒径よりも大きい幅を有する平面状とする形状を採用した比較例2について説明する。図16は、現像剤粒子の粒径をd0としたときに、その幅Wが、
d0<W
を満たす平面底部43bを設けた比較例2の溝部43dの形状を説明する溝部拡大説明図である。なお、図中の現像剤粒子40は2成分現像剤のキャリア粒子である。図16に示すように平面底部43bの幅Wは、現像粒子40の粒径d0よりも大きいため、現像剤粒子40が2つの溝部側面43sのいずれか一方としか接触することはないため、2つの溝部側面43sに挟まれることがない。これにより、溝部43dの楔状の底部で現像粒子40が2つの溝部側面43s挟まれることがないため、図15に示した比較例1に比べて現像剤詰まりの発生を抑制することができた。
[Comparative Example 2]
Next, as the shape of the groove 43d for preventing the developer particles 40 from being clogged in the V-shaped groove 43d, the shape of the groove 43d is substantially V-shaped, and the bottom thereof is not wedge-shaped but the particle diameter of the developer. A comparative example 2 that adopts a planar shape having a large width will be described. FIG. 16 shows that when the particle diameter of the developer particles is d0, the width W is
d0 <W
It is a groove part expansion explanatory drawing explaining the shape of the groove part 43d of the comparative example 2 which provided the plane bottom part 43b which satisfy | fills. Note that developer particles 40 in the figure are carrier particles of a two-component developer. As shown in FIG. 16, since the width W of the flat bottom portion 43b is larger than the particle size d0 of the developer particles 40, the developer particles 40 are in contact with only one of the two groove side surfaces 43s. It is not sandwiched between the two groove side surfaces 43s. Thus, since the developer particles 40 are not sandwiched between the two groove side surfaces 43s at the wedge-shaped bottom of the groove 43d, the occurrence of developer clogging can be suppressed as compared with the comparative example 1 shown in FIG.

しかしながら、図16を用いて説明した比較例2の形状の溝部43dを有する現像スリーブ43であっても、溝部43dでの現像剤詰まりを抑制し切れなかった。
以下、比較例2の形状の溝部43dに現像剤粒子40が詰まるメカニズムについて説明する。
図17は、比較例2で説明した形状の溝部43dに現像剤粒子40が詰まる1例として、3つの現像剤粒子40が溝部43dの底部に挟まった状態について説明する溝部拡大説明図である。図17(a)は、現像剤粒子40が挟まった状態を溝部43dの開口部方向から見た上面図であり、図17(b)は現像剤粒子40が挟まった状態の溝部43dを現像スリーブ43の回転軸方向から見た側面図である。キャリア径は範囲でのばらつきを有し、図17にあるように大小のキャリアが挟まることは十分に想定される。
However, even with the developing sleeve 43 having the groove portion 43d having the shape of the comparative example 2 described with reference to FIG. 16, the developer clogging in the groove portion 43d could not be completely suppressed.
Hereinafter, a mechanism in which the developer particles 40 are clogged in the groove 43d having the shape of Comparative Example 2 will be described.
FIG. 17 is an enlarged explanatory view of a groove portion illustrating a state in which three developer particles 40 are sandwiched between the bottom portions of the groove portions 43d as an example in which the developer particles 40 are clogged in the groove portions 43d having the shape described in the second comparative example. 17A is a top view of the state in which the developer particles 40 are sandwiched as viewed from the opening direction of the groove 43d, and FIG. 17B is a view in which the grooves 43d in which the developer particles 40 are sandwiched are formed in the developing sleeve. It is the side view seen from the rotating shaft direction of 43. The carrier diameter has variations in range, and it is sufficiently assumed that large and small carriers are sandwiched as shown in FIG.

図17(a)に示すように、現像剤粒子A,B,Cはそれぞれ接触点AB,BC及びACで互いに接触している。さらに、接触点As,Bs,及びCsでそれぞれ2つの溝部側面43sに接触している。このように3つの粒子がそれぞれ溝部側面43sに接触し、粒子間で互いに押圧し合い、釣り合った状態であると、平面底部43bに対して平行方向への移動の自由度が小さくなる。さらに、実際はこのような3つの現像剤粒子の組み合わせが溝部43dの長手方向に連続的に発生し、粒子同士が押し合い、溝部43dの長手方向への現像剤粒子の移動の自由度は小さいものとなる。   As shown in FIG. 17A, developer particles A, B, and C are in contact with each other at contact points AB, BC, and AC, respectively. Further, the contact points As, Bs, and Cs are in contact with the two groove side surfaces 43s. As described above, when the three particles are in contact with the groove side surface 43s, pressed against each other, and balanced, the degree of freedom of movement in the parallel direction with respect to the flat bottom portion 43b is reduced. Furthermore, in practice, such a combination of three developer particles is continuously generated in the longitudinal direction of the groove 43d, the particles are pressed against each other, and the degree of freedom of movement of the developer particles in the longitudinal direction of the groove 43d is small. Become.

また、図17(b)に示すように、現像剤粒子A,B,Cはそれぞれ接触点Ab(不図示),Bb,Cbで平面底部43bと接触している。このように現像剤粒子が平面底部43bと接触していると、溝部43dの開口部方向(図中上方)への移動には自由度があるが、底方向への移動の自由度はない。そして、開口部方向からさらに現像剤粒子が進入してくると開口部方向への移動の自由度も少なくなり、平面底部43bに対して垂直方向の移動の自由度も小さくなる。そして、平面底部43bと接触し、支えられている状態であるため、開口部方向から加わる力のバランスが変化しても平面底部43bに対して垂直方向に移動しにくい。   Further, as shown in FIG. 17B, the developer particles A, B, and C are in contact with the flat bottom portion 43b at contact points Ab (not shown), Bb, and Cb, respectively. When the developer particles are in contact with the flat bottom portion 43b as described above, there is a degree of freedom in moving the groove 43d in the opening direction (upward in the figure), but there is no degree of freedom in movement in the bottom direction. When the developer particles further enter from the opening direction, the degree of freedom of movement in the direction of the opening is reduced, and the degree of freedom of movement in the direction perpendicular to the flat bottom portion 43b is also reduced. And since it is in the state which is in contact with and supported by the flat bottom part 43b, even if the balance of the force applied from an opening part direction changes, it is hard to move to a perpendicular direction with respect to the flat bottom part 43b.

このように、現像剤粒子径よりも大きな幅の平面底部43bを設けたとしても、平面底部43bに対して水平方向にも垂直方向にも、移動の自由度が小さくなり、3つの現像剤粒子は図17(a)及び(b)で示した状態で釣り合いが取れて安定してしまい、溝部43dに挟まって動かない状態となる場合がある。
また、溝部43dの一部に現像剤粒子の詰まりが生じるとその周囲も現像剤粒子が詰まりやすくなり、経時における現像剤の流動性の悪化につながる。
As described above, even when the flat bottom portion 43b having a width larger than the developer particle diameter is provided, the degree of freedom of movement is reduced both in the horizontal direction and in the vertical direction with respect to the flat bottom portion 43b. May be balanced and stable in the state shown in FIGS. 17A and 17B, and may be in a state where it does not move by being sandwiched by the groove 43d.
Further, when developer particles are clogged in a part of the groove 43d, the developer particles are also easily clogged around the groove 43d, leading to deterioration of developer fluidity over time.

比較例1の形状の溝部43dでは、1つの現像剤粒子が2つの溝部側面43sと接触可能であるために、現像剤粒子が溝部43d内で釣り合いが取れて安定してしまうことがあり、溝部43dでの現像剤詰まりが生じた。
また、比較例2の形状の溝部43dでは、1つの現像剤粒子が溝部側面43sと平面底部43bの2つの面と接触可能であるために、複数の現像剤粒子が互いに押圧しあう状態で、溝部43d内で釣り合いが取れて安定してしまうことがあり、溝部43dでの現像剤詰まりが生じた。
In the groove portion 43d having the shape of Comparative Example 1, since one developer particle can come into contact with the two groove side surfaces 43s, the developer particle may be balanced and stabilized in the groove portion 43d. Developer clogging at 43d occurred.
Further, in the groove portion 43d having the shape of Comparative Example 2, one developer particle can come into contact with the two surfaces of the groove side surface 43s and the flat bottom portion 43b, so that a plurality of developer particles are pressed against each other. The groove 43d may be balanced and stable, and the developer clogged in the groove 43d.

[実施例1]
次に、V字型の溝部43dに現像剤粒子40が詰まることを防止する溝部43dの形状として、溝部43dの形状を略V字型とし、溝部43dの底部を円弧状とした実施例1について説明する。
図18は現像剤粒子の半径をd1としたときに、半径r1が、
d1<r1
を満たす円弧状底部43cを設けた実施例1の溝部43dの形状を説明する溝部拡大説明図である。なお、図中の現像剤粒子40は2成分現像剤のキャリアである。
図18に示すように円弧状底部43cの半径r1は、現像粒子40の半径d1よりも大きいため、現像剤粒子40が2つの溝部側面43sのいずれか一方としか接触することはないため、比較例1のように2つの溝部側面43sに挟まれることがない。これにより、溝部43dの楔状の底部で現像粒子40が2つの溝部側面43sに挟まれることがないため、図15に示した比較例1に比べて現像剤詰まりの発生を抑制することができる。
[Example 1]
Next, as a shape of the groove 43d for preventing the developer particles 40 from being clogged in the V-shaped groove 43d, Example 1 in which the shape of the groove 43d is substantially V-shaped and the bottom of the groove 43d is arcuate. explain.
In FIG. 18, when the radius of the developer particle is d1, the radius r1 is
d1 <r1
It is a groove part expansion explanatory drawing explaining the shape of the groove part 43d of Example 1 which provided the circular arc-shaped bottom part 43c which satisfy | fills. Note that the developer particles 40 in the figure are carriers of a two-component developer.
As shown in FIG. 18, since the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is larger than the radius d1 of the developer particle 40, the developer particle 40 is in contact with only one of the two groove side surfaces 43s. Like Example 1, it is not pinched by two groove part side surfaces 43s. Accordingly, since the developer particles 40 are not sandwiched between the two groove side surfaces 43s at the wedge-shaped bottom of the groove 43d, the occurrence of developer clogging can be suppressed as compared with the comparative example 1 shown in FIG.

次に、比較例2で説明した複数の現像剤粒子がお互いに押圧しあうことで釣り合ってしまい、現像剤詰まりを生じることについて検討する。
図19は比較例2での現像剤詰まりが生じる場合について説明したものと同様に、実施例1の構成の溝部43dに3つの現像剤粒子が挟まった状態について説明する溝部拡大説明図である。図19(a)は、現像剤粒子が挟まった状態を溝部43dの開口部方向から見た上面図であり、図19(b)は現像剤粒子が挟まった状態の溝部43dを現像スリーブ43の回転軸方向から見た側面図である。
図19(a)に示すように、現像剤粒子A´,B´及びC´はそれぞれ接触点A´B´,B´C´及びA´C´で互いに接触している。さらに、接触点A´s,B´s,及びC´sでそれぞれ2つの溝部側面43sに接触している。このように3つの粒子がそれぞれ溝部側面43sに接触し、粒子間で互いに押圧し合い、釣り合った状態であると、図19(b)で表す平面に対して平行方向への移動の自由度が小さくなる。さらに、実際はこのような3つの現像剤粒子の組み合わせが溝部43dの長手方向に連続的に発生し、粒子同士が押し合い、溝部43dの長手方向への現像剤粒子の移動の自由度は小さいものとなる。
Next, consideration will be given to the fact that the plurality of developer particles described in Comparative Example 2 are balanced against each other and cause developer clogging.
FIG. 19 is an enlarged explanatory view of a groove portion for explaining a state in which three developer particles are sandwiched in the groove portion 43d of the configuration of Example 1, similarly to the case where the developer clogging occurs in Comparative Example 2. 19A is a top view of the state in which the developer particles are sandwiched as viewed from the direction of the opening of the groove 43d, and FIG. 19B is a view of the grooves 43d in which the developer particles are sandwiched in the developing sleeve 43. It is the side view seen from the rotating shaft direction.
As shown in FIG. 19A, the developer particles A ′, B ′, and C ′ are in contact with each other at the contact points A′B ′, B′C ′, and A′C ′, respectively. Furthermore, the contact points A ′s, B ′s, and C ′s are in contact with the two groove side surfaces 43s. Thus, when the three particles are in contact with the groove side surface 43s, pressed against each other, and balanced, the degree of freedom of movement in the direction parallel to the plane shown in FIG. Get smaller. Furthermore, in practice, such a combination of three developer particles is continuously generated in the longitudinal direction of the groove 43d, the particles are pressed against each other, and the degree of freedom of movement of the developer particles in the longitudinal direction of the groove 43d is small. Become.

一方、図19(b)に示すように、比較例2とは異なり、現像剤粒子A´,B´及びC´は接触点A´s、B´s及びC´s以外の点では溝部43dの内壁とは接触していない。そして、現像剤粒子が複数個集まって押圧し合い釣り合っている状態では、図19(b)に示すように、現像剤粒子は中空に浮いた状態であるので、粒子は不安定であり、その移動の自由度は大きい。つまり、2つの溝部側面43sの間に複数の現像剤粒子が挟まり、粒子間の押圧力の釣り合いが取れた状態となっても、中空となっている底方向に逃げやすい状態となっている、そして、現像スリーブ43が回転する状況下にあっては、回転時の振動や起動・停止のショックで釣り合いが取れた状態となっても、その釣り合いは容易に崩れる。
このように、略V字型の溝部43dの底部を現像剤の半径よりも大きい円弧状とすることで、複数の現像剤が溝部43dに挟まったとしても、そのまま安定することはないので、溝部43dでの現像剤詰まりが生じることをより確実に防止することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 19B, unlike Comparative Example 2, the developer particles A ′, B ′ and C ′ are grooves 43d at points other than the contact points A ′s, B ′s and C ′s. There is no contact with the inner wall. Then, in a state where a plurality of developer particles are gathered and pressed and balanced, as shown in FIG. 19B, the developer particles are in a state of floating in the hollow, so the particles are unstable. The freedom of movement is great. That is, even when a plurality of developer particles are sandwiched between the two groove side surfaces 43s and the pressing force between the particles is balanced, it is easy to escape toward the bottom, which is hollow. Under the situation where the developing sleeve 43 rotates, the balance is easily lost even if the developing sleeve 43 is in a balanced state due to vibration during rotation and shocks of starting and stopping.
In this way, by forming the bottom of the substantially V-shaped groove 43d in an arc shape larger than the radius of the developer, even if a plurality of developers are sandwiched between the grooves 43d, the groove is not stabilized as it is. It is possible to more reliably prevent developer clogging at 43d.

実施例1では、現像剤粒子40を2成分現像剤のキャリアとし、半径d1はキャリアの半径である場合について検討した。2成分現像剤を用いた場合の実際の現像スリーブ43上のキャリアは、その表面がトナー粒子によって被覆された状態である。トナー粒子とキャリア粒子との半径を比較すると、キャリア粒子の半径の方が十分に大きい。さらに、キャリアはマグネタイト、鉄又はフェライト等のように、トナー粒子よりも硬い材料からできている。
トナー粒子はキャリア粒子よりも軟らかくて、簡単に変形する。2成分現像剤を用いた場合の現像剤詰まりとしては、アルミニウム等からなる硬度が高い現像スリーブの溝部に、マグネタイト、鉄又はフェライト等からなる硬度が高いキャリア粒子が食込み、取れなくなる状態がほとんどである。よって、実際にはキャリアの周囲はトナーに被覆された状態であるが、実施例1のように、キャリアの半径のみを半径d1とし、d1<r1を満たすことで、現像剤詰まりのほとんどを防止することができる。
In Example 1, the case where the developer particle 40 is the carrier of the two-component developer and the radius d1 is the radius of the carrier was studied. When the two-component developer is used, the actual carrier on the developing sleeve 43 is in a state where the surface thereof is covered with toner particles. When the radii of the toner particles and the carrier particles are compared, the radius of the carrier particles is sufficiently larger. Further, the carrier is made of a material harder than the toner particles, such as magnetite, iron or ferrite.
The toner particles are softer than the carrier particles and easily deform. As for developer clogging when using a two-component developer, carrier particles of high hardness made of magnetite, iron, ferrite, etc. are eroded into the groove portion of the high development sleeve made of aluminum or the like and cannot be removed in most cases. is there. Therefore, the carrier is actually covered with toner. However, as in the first embodiment, only the radius of the carrier is set to the radius d1, and d1 <r1 is satisfied to prevent most of the developer clogging. can do.

上述のように、円弧状底部43cの半径r1がキャリア粒子の半径よりも大きければ、現像剤詰まりのほとんどを防止することができる。しかし、キャリア粒子に被覆するトナー粒子がスペントなどにより、キャリア粒子に対して強固に付着することがある。このような場合、円弧状底部43cの半径r1がキャリア粒子の半径よりも大きいだけでは、現像剤粒子40が溝部43dに詰まる恐れがある。そこで、現像剤粒子40の半径d1として、キャリア粒子だけでなく、その表面を被覆するトナー粒子も考慮し、キャリア粒子の半径にトナー粒子の直径を加えた大きさ現像剤粒子40の半径d1とすることで、溝部43dに現像剤粒子40が詰まることをより確実に防止することができる。   As described above, if the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is larger than the radius of the carrier particles, most of the developer clogging can be prevented. However, the toner particles coated on the carrier particles may adhere firmly to the carrier particles due to spent or the like. In such a case, if the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is larger than the radius of the carrier particles, the developer particles 40 may be clogged in the groove 43d. Therefore, as the radius d1 of the developer particle 40, not only the carrier particle but also the toner particle covering the surface thereof is taken into consideration, and the radius d1 of the developer particle 40 is a size obtained by adding the diameter of the toner particle to the radius of the carrier particle. By doing so, it is possible to more reliably prevent the developer particles 40 from clogging the groove 43d.

現像剤としては、実施例1のような2成分現像剤に限るものではなく、1成分現像剤を用いた場合でも適用可能である。1成分現像剤を用いた場合の現像剤粒子40の半径d1はトナー粒子の半径である。
また、現像剤粒子40は、キャリア粒子のみの場合、キャリア粒子をトナー粒子が被覆している場合、または1成分現像剤を用いるトナー粒子のみの場合、何れの場合においてもその大きさは一定ではなくばらつきがある。よって、円弧状底部43cの半径r1は現像剤粒子40のうち最大の半径d1よりも大きいことが好ましい。円弧状底部43cの半径r1が現像剤粒子40の半径d1の平均値よりも大きいことでほとんどの現像剤粒子40が溝部43dに詰まることを防止することができる。
しかし、現像剤粒子の半径のばらつきが大きいときに、円弧状底部43cの半径r1が現像剤粒子40の半径d1の平均値よりも大きい場合でも、その半径が平均値よりもかなり大きな現像剤粒子40が含まれていることが考えられる。そして、円弧状底部43cの半径r1よりもその半径d1が大きな現像剤粒子40が存在すると、溝部43dの2つの溝部側面43sの両方に接触して挟まれ、現像剤詰まりとなる恐れがある。よって、円弧状底部43cの半径r1は現像剤内の現像剤粒子40のうち最大の半径d1よりも大きいことで、溝部43dに現像剤粒子40が詰まることをより確実に防止することができる。
The developer is not limited to the two-component developer as in Example 1, and can be applied even when a one-component developer is used. When the one-component developer is used, the radius d1 of the developer particle 40 is the radius of the toner particle.
In addition, the developer particle 40 is a carrier particle only, a carrier particle is covered with a toner particle, or a toner particle using a one-component developer. There are variations. Therefore, the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is preferably larger than the maximum radius d1 of the developer particles 40. Since the radius r1 of the arc-shaped bottom portion 43c is larger than the average value of the radii d1 of the developer particles 40, most of the developer particles 40 can be prevented from clogging in the groove portions 43d.
However, when the variation of the radius of the developer particles is large, even when the radius r1 of the arcuate bottom 43c is larger than the average value of the radii d1 of the developer particles 40, the developer particle whose radius is considerably larger than the average value. 40 may be included. If developer particles 40 having a radius d1 larger than the radius r1 of the arcuate bottom 43c are present, the developer particles 40 may be sandwiched in contact with both of the two groove side surfaces 43s of the groove 43d, and the developer may be clogged. Therefore, the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is larger than the maximum radius d1 of the developer particles 40 in the developer, so that the developer particles 40 can be more reliably prevented from clogging the groove 43d.

なお、キャリア粒子は略球形であり、トナー粒子についても高画質化を図るために球形度が高い重合トナーを用いることが多く、その形状は略球形である。現像剤粒子40の形状が球形であればその半径d1よりも円弧状底部43cの半径r1を大きくすることで、溝部43dに現像剤粒子40が詰まることを防止することができる。
次に、粉砕トナー等のように、現像剤の粒子は表面に凹凸があり、測る位置によって外径が異なるような、球形ではない現像剤を用いる場合について説明する。現像剤粒子が球形ではない場合は、凹凸のある表面の凸部も考慮して外径の最も長い径を直径とする球形、つまり現像剤粒子の外接球について考える。球形ではない現像剤粒子の外接球の半径をd1とし、溝部43dの円弧状底部43cの半径r1が、r1>d1を満たすことで、球形ではない現像剤粒子でも溝部43dに詰まることを防止することができる。
The carrier particles are substantially spherical, and the toner particles are often polymerized toner having a high sphericity in order to improve the image quality, and the shape thereof is substantially spherical. If the shape of the developer particles 40 is spherical, the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c is made larger than the radius d1, thereby preventing the developer particles 40 from being clogged in the groove 43d.
Next, a description will be given of the case of using a non-spherical developer such as pulverized toner, in which the developer particles have irregularities on the surface and the outer diameter varies depending on the position to be measured. In the case where the developer particles are not spherical, a spherical shape having the longest outer diameter as a diameter, that is, a circumscribed sphere of developer particles, is considered in consideration of the convex portions on the uneven surface. The radius of the circumscribed sphere of developer particles that are not spherical is d1, and the radius r1 of the arc-shaped bottom 43c of the groove 43d satisfies r1> d1, thereby preventing the developer particles that are not spherical from clogging the groove 43d. be able to.

以上、実施形態1によれば、現像剤担持体としての現像スリーブ43の表面に長手方向に伸びる断面形状が略V字型の溝部43dを有している。溝部43dの断面形状が略V字型であることにより、画像上のピッチムラを目立ちにくくすることができる。さらに、溝部43dの略V字型の底部は半径r1の円弧上の形状となっており、現像剤粒子40の半径をd1とすると、円弧状の底部の半径r1は、r1>d1を満たす。つまり、略V字型の溝部43dの底部は現像剤粒子40の半径よりも大きい半径を有する円弧状となっている。これは、溝部43dの内壁と現像剤粒子40の球面とが一点のみで接触するような形状の溝部43dとなる。現像剤粒子40の球面が一点のみでしか接触しないため、現像剤粒子40が溝部43dの内壁面である溝部側面43sや円弧状底部43cに接触した状態であっても不安定な状態となり、移動しやすい状態となる。これにより、現像剤粒子40が溝部43dで滞留することを抑制し、溝部43dで現像剤粒子40が詰まってしまうことに起因する、現像剤担持体である現像スリーブ43の現像剤搬送能力の低下が発生することを防止することができる。よって、現像スリーブ43の溝部43dの形状が現像剤の球面と2点以上で接触可能な形状であることに起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
また、現像剤としてトナーとキャリアからなる2成分現像剤を用いており、現像剤粒子40の半径d1はキャリア粒子の半径としている。キャリア粒子はトナー粒子に比べて、その半径は十分大きく、またその硬度は十分に高いため、キャリア粒子が溝部43dに詰まることを防止することにより、現像剤詰まりのほとんどを防止することができる。
また、現像剤粒子40の半径d1をキャリア粒子の半径にトナー粒子の直径を加えた大きさとしても良い。実際に現像スリーブに担持されるキャリア粒子は、その表面上をトナー粒子が被覆している。そして、使用し続けると、キャリア粒子に被覆するトナー粒子がスペントなどにより、キャリア粒子に対して強固に付着することがある。このような場合でも、現像剤粒子40の半径d1を、キャリア粒子の半径にトナー粒子の直径を加えたものとし、円弧状底部の半径r1が、d1<r1を満たすことで、現像剤詰まりの発生をより確実に防止することができる。
また、r1>d1を満たす、d1の大きさが現像剤中に含まれる現像剤粒子40の中で最も大きな現像剤粒子40の半径の大きさであることが好ましい。円弧状底部43cの半径が現像剤粒子40の中で最も大きい半径よりも、大きな半径であることにより、溝部43dに現像剤粒子40が詰まることをより確実に防止することができる。
また、低部が円弧状底部43cとなった溝部43dを備えた現像剤担持体としての現像スリーブ43を有するプリンタ100は、現像剤担持体の溝部の形状に起因する画像濃度の低下を抑制することができる。
画像濃度の低下を防止することができるため、現像スリーブ43を使用する初期段階から安定した画像形成を行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the surface of the developing sleeve 43 as the developer carrying member has the groove portion 43d having a substantially V-shaped cross section extending in the longitudinal direction. When the cross-sectional shape of the groove 43d is substantially V-shaped, pitch unevenness on the image can be made inconspicuous. Further, the substantially V-shaped bottom of the groove 43d has an arcuate shape with a radius r1, and when the radius of the developer particle 40 is d1, the radius r1 of the arc-shaped bottom satisfies r1> d1. That is, the bottom of the substantially V-shaped groove 43 d has an arc shape having a radius larger than the radius of the developer particle 40. This is a groove 43d having such a shape that the inner wall of the groove 43d and the spherical surface of the developer particle 40 are in contact with each other only at one point. Since the spherical surface of the developer particle 40 contacts only at one point, even if the developer particle 40 is in contact with the groove side surface 43s or the arcuate bottom 43c which is the inner wall surface of the groove 43d, the developer particle 40 becomes unstable and moves. It becomes easy to do. As a result, the developer particles 40 are prevented from staying in the groove portions 43d, and the developer conveying ability of the developing sleeve 43, which is a developer carrier, is reduced due to the developer particles 40 being clogged in the groove portions 43d. Can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in image density due to the shape of the groove 43d of the developing sleeve 43 being a shape that can contact the spherical surface of the developer at two or more points.
Further, a two-component developer composed of toner and carrier is used as the developer, and the radius d1 of the developer particle 40 is the radius of the carrier particle. Since the carrier particles have a sufficiently large radius and sufficiently high hardness compared to the toner particles, most of the developer clogging can be prevented by preventing the carrier particles from clogging the groove 43d.
Further, the radius d1 of the developer particle 40 may be a size obtained by adding the diameter of the toner particle to the radius of the carrier particle. The carrier particles actually carried by the developing sleeve are coated with toner particles on the surface thereof. If the toner particles are continuously used, the toner particles coated on the carrier particles may adhere firmly to the carrier particles due to spent or the like. Even in such a case, it is assumed that the radius d1 of the developer particle 40 is obtained by adding the diameter of the toner particle to the radius of the carrier particle, and the radius r1 of the arc-shaped bottom portion satisfies d1 <r1, so that the developer clogging occurs. Occurrence can be prevented more reliably.
Further, it is preferable that the size of d1 that satisfies r1> d1 is the size of the radius of the largest developer particle 40 among the developer particles 40 included in the developer. When the radius of the arc-shaped bottom portion 43c is larger than the largest radius among the developer particles 40, the groove 43d can be more reliably prevented from being clogged with the developer particles 40.
Further, the printer 100 having the developing sleeve 43 as the developer carrying member provided with the groove portion 43d whose lower portion is the arcuate bottom portion 43c suppresses a decrease in image density due to the shape of the groove portion of the developer carrying member. be able to.
Since a decrease in image density can be prevented, stable image formation can be performed from the initial stage in which the developing sleeve 43 is used.

[実施形態2]
次に、従来の現像剤担持体の径時における現像剤搬送能力の低下、及び画像濃度の低下を生じる他の原因と、それを解決する実施形態2について説明する。
現像スリーブ43の溝部43dの形状以外については実施形態1と共通するので説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a description will be given of another cause that causes a decrease in developer conveyance capability and a decrease in image density when the diameter of the conventional developer carrier is present, and Embodiment 2 that solves this.
Other than the shape of the groove 43d of the developing sleeve 43 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

従来の現像剤担持体を用いた場合、使用し始めた初期段階から画像濃度が低下する現象が生じた。以下、この使用初期から生じる画像濃度の低下の原因について検討する。
図20は、従来の現像剤担持体として、特開平15−255692で提案された複数の溝を有する現像剤担持体を用いて画像形成を行った時の、通紙枚数と画像濃度IDの変化を示すグラフである。図20からわかるように、従来の現像剤担持体を用いると、使用し始めた初期の段階から画像濃度の低下が生じ始め、A4用紙を1000枚通紙後、画像濃度は使用し始めた初期段階よりも低い濃度で安定した。また、この画像濃度が安定した濃度は図中破線で示した狙いの濃度も下回るものとなった。この時の、現像剤担持体上の現像剤の量(以下、汲み上げ量と呼ぶ)の変化を図21に示す。図21のグラフは図20のグラフと同じ形のグラフとなっているため、画像濃度の低下は汲み上げ量の低下に起因することがわかる。
When a conventional developer carrier is used, a phenomenon occurs in which the image density decreases from the initial stage when the developer is used. Hereinafter, the cause of the decrease in image density that occurs from the initial stage of use will be examined.
FIG. 20 shows changes in the number of sheets to be passed and the image density ID when an image is formed by using a developer carrier having a plurality of grooves proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 15-255692 as a conventional developer carrier. It is a graph which shows. As can be seen from FIG. 20, when the conventional developer carrier is used, the image density starts to decrease from the initial stage when it is used, and after 1000 sheets of A4 paper is passed, the image density is the initial stage when it is used. Stable at a lower concentration than the step. Further, the density at which the image density is stable is lower than the target density indicated by the broken line in the figure. FIG. 21 shows changes in the amount of developer (hereinafter referred to as “pumping amount”) on the developer carrying member at this time. Since the graph of FIG. 21 has the same shape as the graph of FIG. 20, it can be seen that the decrease in the image density is caused by the decrease in the pumping amount.

この時の現像剤担持体上の溝部を顕微鏡により観察したところ、現像剤担持体の表面と溝部との境界である溝エッジ部に磨耗の進行が見られた。図22はこの磨耗の進行の様子を説明する溝部拡大説明図である。図22は(a)使用し始めの初期段階での溝部43dの状態、図22(b)はA4用紙を5000枚通紙後の溝部43dの状態、図22(c)はA4用紙を10000枚以上通紙後の溝部43dの状態を説明する溝部拡大説明図である。図22(a)に示すように、使用し始めの初期段階での溝部43dの溝部側面43sと現像スリーブ表面43fとの2つの境界である溝エッジ部43eは、角状になっている。A4用紙を5000枚通紙すると、図22(b)に示すように使用初期では角状であった溝エッジ部43eが丸みを持った形状となることが確認された。さらに、A4用紙を10000枚通紙すると、図22(c)に示すように5000枚通紙した時よりもさらに緩やかな丸みを持った状態となり、溝エッジ部43eの丸みの半径はRとなった。そして、A4用紙をさらに通紙し、10000枚以上通紙しても溝エッジ部43eの丸みの半径はRのまま変化しなくなった。   When the groove portion on the developer carrying member at this time was observed with a microscope, the progress of wear was observed at the groove edge portion which is the boundary between the surface of the developer carrying member and the groove portion. FIG. 22 is an enlarged explanatory view of the groove for explaining the progress of the wear. 22A shows the state of the groove 43d at the initial stage of use, FIG. 22B shows the state of the groove 43d after passing 5000 sheets of A4 paper, and FIG. 22C shows 10000 sheets of A4 paper. It is a groove part expansion explanatory drawing explaining the state of the groove part 43d after paper passing. As shown in FIG. 22A, the groove edge portion 43e, which is the boundary between the groove portion side surface 43s of the groove portion 43d and the developing sleeve surface 43f at the initial stage of use, has a square shape. When 5000 sheets of A4 paper were passed, it was confirmed that the groove edge portion 43e, which was square at the beginning of use, had a rounded shape as shown in FIG. 22 (b). Furthermore, when 10,000 sheets of A4 paper are passed, the rounded radius of the groove edge portion 43e is R, as shown in FIG. It was. Further, even when A4 sheets were further passed through and 10,000 sheets or more were passed, the radius of the roundness of the groove edge portion 43e remained R and remained unchanged.

次に、現像剤粒子の半径と溝エッジ部43eの磨耗後の丸みの半径Rとの関係を検討すべく、数種類の現像剤を用いて通紙枚数10000枚以上の画像形成を行った場合の半径Rを測定した。なお、現像剤の種類としては粒径が異なるものだけでなく、1成分の現像剤を用いるものと、2成分の現像剤を用いるものについても検討した。表1に検証した現像剤のトナー半径及びキャリア半径を示す。   Next, in order to examine the relationship between the radius of the developer particles and the radius R of the rounded edge after wear of the groove edge portion 43e, an image is formed when several sheets of developer are used to form 10,000 or more sheets. The radius R was measured. In addition, as a kind of the developer, not only those having different particle diameters but also those using a one-component developer and those using a two-component developer were examined. Table 1 shows the toner radius and carrier radius of the verified developer.

次に、現像剤の半径と半径Rの大きさとの関係を図23に示す。図23での現像剤の半径は1成分現像剤であればトナーの半径、2成分現像剤であれば磁性粒子であるキャリアの半径である。表1及び図23より、現像剤の半径と磨耗後の溝エッジ部43eの丸みの半径Rとが略等しいことがわかる。   Next, the relationship between the radius of the developer and the size of the radius R is shown in FIG. In FIG. 23, the radius of the developer is the radius of the toner if it is a one-component developer, and the radius of a carrier that is a magnetic particle if it is a two-component developer. From Table 1 and FIG. 23, it can be seen that the radius of the developer and the radius R of the rounded groove edge portion 43e are substantially equal.

[実施例2]
次に、溝エッジ部43eが磨耗することにより、現像剤担持体の現像剤搬送能力の低下、及び画像濃度の低下を防止する溝部43dの形状について説明する。図24は実施例2に係る現像剤担持体である現像スリーブ43の表面の溝部43dの形状を説明する溝部拡大説明図である。
図24では、現像剤粒子の半径をd2としたときに、溝エッジ部43eの丸みの半径r2が、
d2<r1
を満たす溝部43dの形状を説明する溝部拡大説明図である。
溝エッジ部43eの丸みが現像剤粒子の半径d2よりも大きな半径r2となっているので、使用し始めの初期段階から磨耗が生じることがなく、安定した現像剤搬送が可能となる。これにより、溝エッジ部43eが磨耗することに起因する、現像剤担持体の現像剤搬送能力の低下、及び画像濃度の低下を防止することができる。
溝エッジ部43eが丸みを有するため、溝エッジ部43eが角状であるものに比べて現像スリーブ43上で担持することがきる現像剤の量は少なくなる。よって、丸み有する状態で所望の画像濃度を得られるように出荷前に調節することにより、使用し始めの初期段階から安定した画像濃度を得ることができる。
なお、トナーとキャリア、さらには添加剤等からなる2成分以上の現像剤を使用する場合は、最大粒径のもの(通常はキャリア)の半径を上述のd2とする。
また、溝エッジ部43eに半径r2の丸みをつける方法は、従来技術の述べたように、高温でスリーブ上に押し出されたアルミ管を冷間で引き抜き、ダイスにより溝を形成する時に丸みをつける方法がある。また、押し出し時に、押し出しと同時に溝と丸みを形成する方法も可能である。
[Example 2]
Next, the shape of the groove 43d that prevents the developer carrying capacity of the developer carrying member from being lowered and the image density from being lowered due to wear of the groove edge 43e will be described. FIG. 24 is an enlarged explanatory view of the groove portion for explaining the shape of the groove portion 43d on the surface of the developing sleeve 43 that is the developer carrying member according to the second embodiment.
In FIG. 24, when the radius of the developer particle is d2, the radius r2 of the roundness of the groove edge portion 43e is
d2 <r1
It is a groove part expansion explanatory drawing explaining the shape of the groove part 43d which satisfy | fills.
Since the roundness of the groove edge portion 43e is a radius r2 larger than the radius d2 of the developer particles, wear does not occur from the initial stage of use and stable developer conveyance is possible. As a result, it is possible to prevent the developer carrying capacity of the developer carrying member from being lowered and the image density from being lowered due to wear of the groove edge portion 43e.
Since the groove edge portion 43e is rounded, the amount of developer that can be carried on the developing sleeve 43 is smaller than that in which the groove edge portion 43e is square. Therefore, by adjusting before shipment so that a desired image density can be obtained in a rounded state, a stable image density can be obtained from the initial stage of use.
In the case of using a developer of two or more components comprising toner and carrier, and further additives, the radius of the largest particle size (usually carrier) is defined as d2.
Further, as described in the prior art, the method of rounding the groove edge portion 43e with the radius r2 is to round the aluminum tube pushed out on the sleeve at a high temperature and form a groove by a die. There is a way. Further, it is possible to form a groove and roundness at the same time as the extrusion.

以上、実施形態2によれば、現像剤粒子の半径をd2としたときに現像剤担持体である現像スリーブ43の現像スリーブ表面43fと溝部43dとの境界である溝エッジ部43eにd2<r2を満たす、半径r2の丸み部を設けている。つまり、従来の溝部43dの形状であれば使用初期から生じていた溝エッジ部43eの磨耗分だけ、あらかじめ丸みを持たせている。これにより、溝エッジ部43eの形状が変化するとによる現像スリーブ43の現像剤搬送能力の低下が発生することを防止でき、現像スリーブ43の溝部43dの形状が、溝エッジ部43eが現像剤との摺擦により磨耗してしまう形状であることに起因する画像濃度の低下を抑制することができる。そして、溝エッジ部43eが丸みを有する形状に適した画像形成条件を設定することにより、現像スリーブ43を使用する初期段階から安定した画像形成を行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, d2 <r2 at the groove edge portion 43e that is the boundary between the developing sleeve surface 43f of the developing sleeve 43 that is the developer carrying member and the groove portion 43d when the radius of the developer particles is d2. And a rounded portion with a radius r2 is provided. In other words, the conventional groove portion 43d is rounded in advance by the amount of wear of the groove edge portion 43e that has occurred since the beginning of use. As a result, it is possible to prevent a decrease in the developer conveying ability of the developing sleeve 43 due to a change in the shape of the groove edge portion 43e, and the shape of the groove portion 43d of the developing sleeve 43 is the same as that of the groove edge portion 43e. It is possible to suppress a decrease in image density due to the shape that is worn by rubbing. Then, by setting an image forming condition suitable for a shape in which the groove edge portion 43e is rounded, stable image formation can be performed from the initial stage of using the developing sleeve 43.

[変形例1]
図22に示すように、溝エッジ部43eが角状である場合、一つの溝部43dについて、図中矢印αで示す現像スリーブ43の表面移動方向上流側の溝エッジ部43eの磨耗が顕著であった。以下、現像スリーブ43の表面移動方向上流側の溝エッジ部43eのみに半径r2の丸みを持たせた変形例1について説明する。なお、半径r2は実施例3と同様に、現像剤粒子の半径がd2であるときに、d2<r2を満たすものである。
図25は変形例1に係る現像スリーブ43の溝部43dの拡大説明図である。図24を用いて説明した実施例3とは、現像スリーブ43の表面移動方向上流側の溝エッジ部43eのみに丸みを持たせた点で異なる。これにより、丸みを持たせる加工を行う箇所を少なくでき、2つの溝エッジ部43eの両方に丸みを持たせるものに比べて、高精度に管理すべき箇所を少なくすることができ、作成が容易になる。そして、作成が容易になることでコスト削減につながる。
[Modification 1]
As shown in FIG. 22, when the groove edge portion 43e has a square shape, the wear of the groove edge portion 43e on the upstream side in the surface movement direction of the developing sleeve 43 indicated by the arrow α in the drawing is significant for one groove portion 43d. It was. Hereinafter, Modification 1 in which only the groove edge portion 43e on the upstream side in the surface moving direction of the developing sleeve 43 is rounded with the radius r2 will be described. As in Example 3, the radius r2 satisfies d2 <r2 when the radius of the developer particles is d2.
FIG. 25 is an enlarged explanatory view of the groove 43d of the developing sleeve 43 according to the first modification. 24 is different from the third embodiment described with reference to FIG. 24 in that only the groove edge portion 43e on the upstream side in the surface movement direction of the developing sleeve 43 is rounded. This makes it possible to reduce the number of places to be rounded, and to reduce the number of places to be managed with high accuracy compared to the case where both of the two groove edge portions 43e are rounded, making it easy to create. become. And it becomes easy to create, leading to cost reduction.

上述の実施例3及び変形例1では、断面形状がV字型の溝部43dの溝エッジ部43eに丸みを持たせる構成について説明したが、溝部の断面形状としてはこれに限るものではない。例えば、図26(a)〜(f)に示す断面形状を有する溝部にも適用してもよい。
さらに、実施形態1で説明した、断面形状が略V字型で、且つその略V字型の底部が円弧形状である溝部43dの溝エッジ部にも適用可能することで、現像剤詰まりに起因する画像濃度の低下と、溝エッジ部の磨耗に起因する画像濃度の低下とを防止することができ、さらに安定した画像形成を行うことが可能となる。
In the third embodiment and the first modification described above, the configuration in which the groove edge portion 43e of the groove portion 43d having a V-shaped cross section is rounded has been described, but the cross sectional shape of the groove portion is not limited thereto. For example, the present invention may be applied to a groove having a cross-sectional shape shown in FIGS.
Furthermore, it can be applied to the groove edge portion of the groove portion 43d having a substantially V-shaped cross-section and an arc-shaped bottom portion as described in the first embodiment. Therefore, it is possible to prevent a decrease in image density and a decrease in image density due to wear of the groove edge portion, and further stable image formation can be performed.

実施形態に係るプリンタの要部概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a main part of a printer according to an embodiment. 現像装置の構成図。The block diagram of a developing device. 現像スリーブを軸方向からみた部分断面拡大図。The partial cross-section enlarged view which looked at the developing sleeve from the axial direction. 記録紙上のピッチムラの説明図。Explanatory drawing of the pitch nonuniformity on a recording paper. 溝深さに対するピッチムラと現像剤搬送性能との実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of the pitch nonuniformity with respect to a groove depth, and a developer conveyance performance. 記録紙上の画像濃度周期ムラの説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of image density cycle unevenness on recording paper. 現像スリーブの溝深さ、現像剤汲み上げ量及び画像濃度の関係を示すグラフ。6 is a graph showing the relationship between the groove depth of the developing sleeve, the developer pumping amount, and the image density. 現像スリーブの溝深さのばらつきを模式的に示した説明図。Explanatory drawing which showed typically the dispersion | variation in the groove depth of a developing sleeve. 現像スリーブにV字型溝を形成した説明図。Explanatory drawing which formed the V-shaped groove | channel in the developing sleeve. ピッチムラと、方形溝、U字型溝、V字型溝との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between pitch irregularity, a square groove, a U-shaped groove, and a V-shaped groove. V字型溝の開き角度と、ピッチムラ及び現像剤搬送性能との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the opening angle of a V-shaped groove | channel, pitch nonuniformity, and a developer conveyance performance. 空間周波数とピッチムラとの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a spatial frequency and pitch nonuniformity. トナーの体積平均粒径とピッチムラとの関係を示すグラフ。6 is a graph showing the relationship between the volume average particle diameter of toner and pitch unevenness. 磁性粒子の粒径による画像の粒状性を比較したグラフ。The graph which compared the granularity of the image by the particle size of a magnetic particle. 比較例1に係る溝部拡大説明図。The groove part expansion explanatory drawing which concerns on the comparative example 1. FIG. 比較例2に係る溝部拡大説明図。The groove part expansion explanatory drawing which concerns on the comparative example 2. FIG. 比較例2に係る溝部の(a)は上面図、(b)は側面図。(A) of the groove part which concerns on the comparative example 2 is a top view, (b) is a side view. 実施例1に係る溝部拡大説明図。The groove part expansion explanatory drawing which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る溝部の(a)は上面図、(b)は側面図。(A) of the groove part which concerns on Example 1 is a top view, (b) is a side view. 従来の形状の溝部での通紙枚数と濃度の変化との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the sheet passing number in the groove part of the conventional shape, and the change of a density | concentration. 従来の形状の溝部での通紙枚数と汲み上げ量の変化とを示すグラフ。The graph which shows the number of paper passing in the groove part of the conventional shape, and the change of the amount of pumping. 比較例3に係る溝部拡大説明図で、(a)は現像スリーブ使用初期、(b)は5000枚通紙後、(c)は10000枚通紙後。FIG. 6 is an enlarged explanatory view of a groove portion according to Comparative Example 3, where (a) shows the initial use of the developing sleeve, (b) after 5000 sheets have passed, and (c) after 10,000 sheets have passed. 現像剤の粒子の半径と磨耗した溝エッジ部の丸みの半径との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the radius of the particle | grains of a developer, and the radius of roundness of the groove | channel edge part which was worn out. 実施例2に係る溝部拡大説明図。The groove part expansion explanatory drawing which concerns on Example 2. FIG. 変形例1に係る溝部拡大説明図。The groove part expansion explanatory drawing which concerns on the modification 1. FIG. 溝エッジ部にあらかじめ丸みを持たせる構成を適用可能な溝部断面形状例。The groove part cross-section example which can apply the structure which gives a groove edge part roundness beforehand.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体ドラム
2 帯電装置
3 露光装置
4 現像装置
5 転写装置
6 記録紙
7 クリーニング装置
8 除電ランプ
9 光センサ
10 CPU
41 現像ローラ
43 現像スリーブ
43b 平面底部
43c 円弧状底部
43d 溝部
43e 溝エッジ部
43f 現像スリーブ表面
43s 溝部側面
44 磁石ローラ体
45 ドクターブレード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging apparatus 3 Exposure apparatus 4 Developing apparatus 5 Transfer apparatus 6 Recording paper 7 Cleaning apparatus 8 Static elimination lamp 9 Optical sensor 10 CPU
41 developing roller 43 developing sleeve 43b flat bottom 43c arcuate bottom 43d groove 43e groove edge 43f developing sleeve surface 43s groove side 44 magnet roller body 45 doctor blade

Claims (10)

  1. 表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体において、
    該現像剤担持体の表面に長手方向に延びる断面形状が略V字型の複数の溝部を有し、
    該溝部の略V字型の底部は半径r1の円弧状の形状で、
    該現像剤の粒子の半径をd1とすると、
    該半径r1が、
    r1>d1を満たすことを特徴とする現像剤担持体。
    In the developer carrying member for carrying the developer on the surface and developing the latent image formed on the image carrying member,
    A plurality of grooves having a substantially V-shaped cross section extending in the longitudinal direction on the surface of the developer carrying member;
    The substantially V-shaped bottom of the groove has an arc shape with a radius r1,
    When the radius of the developer particles is d1,
    The radius r1 is
    A developer carrier characterized by satisfying r1> d1.
  2. 請求項1の現像剤担持体において、
    上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、
    上記半径d1は該磁性粒子の半径であることを特徴とする現像剤担持体。
    The developer carrier of claim 1,
    The developer is a two-component developer composed of toner and magnetic particles,
    The developer carrying member, wherein the radius d1 is a radius of the magnetic particles.
  3. 請求項1の現像剤担持体において、
    上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、
    上記半径d1は該磁性粒子の半径に該トナーの直径を加えた大きさであることを特徴とする現像剤担持体。
    The developer carrier of claim 1,
    The developer is a two-component developer composed of toner and magnetic particles,
    The developer carrying member according to claim 1, wherein the radius d1 is a size obtained by adding the diameter of the toner to the radius of the magnetic particles.
  4. 請求項1乃至3の現像剤担持体において、
    上記現像剤の粒子の半径d1は、該現像剤のうち最大の粒子半径であることを特徴とする現像剤担持体。
    The developer carrying member according to any one of claims 1 to 3,
    The developer carrier according to claim 1, wherein a radius d1 of the developer particles is a maximum particle radius of the developer.
  5. 表面に現像剤を担持し、像担持体に形成された潜像を現像する現像剤担持体において、
    該現像剤担持体の表面に長手方向に延びる複数の溝部を有し、
    該現像剤担持体の表面部と該溝部との境界に半径r2の丸み部を設け、
    該現像剤の粒子の半径をd2とすると、
    r2>d2であることを特徴とする現像剤担持体。
    In the developer carrying member for carrying the developer on the surface and developing the latent image formed on the image carrying member,
    A plurality of grooves extending in the longitudinal direction on the surface of the developer carrying member;
    A rounded portion with a radius r2 is provided at the boundary between the surface portion of the developer carrying member and the groove portion,
    When the radius of the developer particles is d2,
    A developer carrying member, wherein r2> d2.
  6. 請求項5の現像剤担持体において、
    上記溝部の一つと、該現像剤担持体の表面部との2つの上記境界部のうち、
    該現像剤担持体の表面移動方向上流側の該境界部にのみ上記丸み部設けることを特徴とする現像剤担持体。
    In the developer carrier of claim 5,
    Of the two boundary portions between one of the groove portions and the surface portion of the developer carrying member,
    A developer carrier, wherein the rounded portion is provided only at the boundary portion on the upstream side in the surface movement direction of the developer carrier.
  7. 請求項5または6の現像剤担持体において、
    上記現像剤はトナーと磁性粒子からなる2成分現像剤であり、
    上記半径d2は該磁性粒子の半径であることを特徴とする現像剤担持体。
    The developer carrying member according to claim 5 or 6,
    The developer is a two-component developer composed of toner and magnetic particles,
    The developer carrying member, wherein the radius d2 is a radius of the magnetic particles.
  8. 現像剤を収容する現像剤収容部と、
    像担持体に形成された潜像を該現像剤により現像する現像剤担持体とを有する現像装置において、
    該現像剤担持体として請求項1、2、3、4、5、6または7の現像剤担持体を用いることを特徴とする現像装置。
    A developer accommodating portion for accommodating the developer;
    In a developing device having a developer carrier for developing a latent image formed on an image carrier with the developer,
    A developing device using the developer carrying member according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 as the developer carrying member.
  9. 少なくとも、像担持体と該像担持体上の潜像を現像する現像手段とが一体的に支持され、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
    該現像手段として、請求項8に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
    At least a process cartridge in which an image carrier and a developing unit for developing a latent image on the image carrier are integrally supported and configured to be detachable from the image forming apparatus main body.
    9. A process cartridge using the developing device according to claim 8 as the developing means.
  10. 像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
    該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
    その表面に現像剤を担持する現像剤担持体を用いて、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
    該現像剤担持体として請求項1、2、3、4、5、6または7に記載の現像剤担持体を用いることを特徴とする画像形成装置。
    Charging means for charging the surface of the image carrier;
    Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
    In an image forming apparatus having a developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image using a developer carrying member carrying a developer on its surface,
    An image forming apparatus using the developer carrying member according to claim 1, as the developer carrying member.
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