JP2007286112A - Control roller, one-component developing device using it, and image forming apparatus - Google Patents

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Takayuki Takai
隆幸 高井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control roller for preventing the occurrence of irregularity of a toner conveying amount and a charge amount by reducing pressure irregularity of the surface of the control roller using a foamed body layer, and to provide a one-component device using it and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: The control roller 24 arranged in contact with a developing roller 22 of the one-component developing device 20 has a foamed elastic body layer 26 formed of a foamed elastic body, and a tube 27 arranged thereon. Hardness measured from the outer face of the tube 27 is 80 degrees or less at Asker FP, and a weight required for obtaining a prescribed push amount by an indenter from the outer face of the tube 27 of the foamed elastic body layer 26 is 1.5 times or more of a weight required for obtaining the similar push amount by the indenter from the outer face of the foamed elastic body layer 26. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は,1成分トナーを使用する1成分現像装置とそれに使用される規制ローラ,その1成分現像装置を有する画像形成装置に関する。さらに詳細には,現像ローラ上のトナー量を規制,計量するとともにトナーを帯電させる規制部材としての規制ローラおよびそれを用いた1成分現像装置と画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a one-component developing device using one-component toner, a regulating roller used for the same, and an image forming apparatus having the one-component developing device. More specifically, the present invention relates to a regulating roller as a regulating member that regulates and measures the amount of toner on the developing roller and charges the toner, and a one-component developing device and an image forming apparatus using the regulating roller.

従来より,電子写真方式の画像形成装置における1成分現像装置では,像担持体にトナーを供給する現像ローラに規制部材を当接させ,トナー量の規制や計量を行っている。さらに,トナーが現像ローラと規制部材とのニップを通過する際の摩擦により,トナーの帯電を行っている。このような規制部材としては,平板状の規制ブレードが広く使用されていたが,規制ブレードは摩耗の進行が比較的早く,また,トナーを凝集させやすいという問題点があった。   Conventionally, in a one-component developing device in an electrophotographic image forming apparatus, a regulating member is brought into contact with a developing roller that supplies toner to an image carrier to regulate and measure the amount of toner. Further, the toner is charged by friction when the toner passes through the nip between the developing roller and the regulating member. As such a restricting member, a flat plate-like restricting blade has been widely used. However, the restricting blade has a problem that the progress of wear is relatively fast and the toner is easily aggregated.

特に近年,トナーの小粒径化が進むにつれ単位量当たりのトナー表面積が増えることにより,単位量当たりのトナーに添加される外添剤の量も増える傾向にある。そのため,規制部材の当接圧によってトナーが現像ローラに押し付けられ,外添剤の離脱あるいは母材への埋没等の発生割合が増加している。それによって,トナーの帯電特性や流動性等が変化してしまうという問題点があった。   Particularly in recent years, as the toner particle size is reduced, the surface area of the toner per unit amount increases, so that the amount of the external additive added to the toner per unit amount tends to increase. For this reason, the toner is pressed against the developing roller by the contact pressure of the restricting member, and the rate of occurrence of detachment of the external additive or embedding in the base material is increased. As a result, there has been a problem that the charging characteristics and fluidity of the toner change.

また,モノクロ印刷の頻度が比較的高いオフィスなどへもフルカラー機の導入が進み,フルカラー機でのモノクロ印刷が連続して行われる場合がある。このような使用方法では,ブラックトナー用以外の現像装置内で,現像ローラ上のトナーに圧力が加わる回数あるいは時間が大きくなる。そのため,ブラック以外の各色のトナーにおいて,トナーの特性の変化がさらに大きくなりがちである。   In addition, the introduction of full-color machines in offices and other places where the frequency of monochrome printing is relatively high has led to continuous monochrome printing on full-color machines. In such a method of use, the number of times or time that pressure is applied to the toner on the developing roller increases in the developing device other than for black toner. For this reason, in the toners of the respective colors other than black, the change in toner characteristics tends to be further increased.

これに対し,規制部材として,金属製の円筒状芯金とその外周に形成された弾性発泡体層を備えたローラ状の規制ローラを有する現像装置が開示されている(例えば,特許文献1参照。)。さらには,金属製の円筒状芯金とその外周に形成された弾性発泡体層を備え,さらにその外周にチューブが被覆されている規制ローラを有する現像装置が開示されている(例えば,特許文献2参照。)。このような規制部材によれば,トナーに加わる圧力を低減しつつ幅広の規制ニップを確保し,耐久性を向上させ高寿命を図ることができるとされている。
特開2004−29357号公報 特開2004−85623号公報
On the other hand, as a regulating member, a developing device having a roller-like regulating roller having a metal cylindrical cored bar and an elastic foam layer formed on the outer periphery thereof is disclosed (for example, see Patent Document 1). .) Further, a developing device is disclosed that includes a metal cylindrical cored bar and an elastic foam layer formed on the outer periphery thereof, and further includes a regulating roller covered with a tube on the outer periphery thereof (for example, Patent Documents). 2). According to such a restricting member, it is said that a wide restricting nip can be secured while reducing the pressure applied to the toner, durability can be improved, and a long life can be achieved.
JP 2004-29357 A JP 2004-85623 A

しかしながら,前記した従来の現像装置の規制ローラでは,圧力を低減するために弾性発泡体層が使用されているので,その層表面には発泡体特有の凹凸がある。そのため,規制ローラの表面に微小な圧力ムラが生じ,トナーの搬送量や帯電量にムラが発生するおそれがあった。特許文献2に記載の現像装置では,弾性発泡体層の外周にさらにチューブが被覆されているが,このチューブはかなり薄いものであり,圧力ムラを十分に防止できるものではない。さらに,規制ローラと現像ローラとの接触位置に圧力ムラが生じていると,トナー搬送量や帯電量にムラが発生し,その結果画像の濃度ムラや粒状性の低下という画質低下を引き起こすおそれがあるという問題点があった。   However, since the elastic foam layer is used to reduce the pressure in the regulation roller of the conventional developing device described above, the surface of the layer has irregularities peculiar to the foam. Therefore, there is a possibility that minute pressure unevenness occurs on the surface of the regulating roller, and unevenness occurs in the toner transport amount and the charge amount. In the developing device described in Patent Document 2, a tube is further coated on the outer periphery of the elastic foam layer. However, this tube is considerably thin and pressure unevenness cannot be sufficiently prevented. Furthermore, if pressure unevenness occurs at the contact position between the regulating roller and the developing roller, unevenness may occur in the toner conveyance amount and the charge amount, and as a result, there is a risk of causing image quality deterioration such as unevenness in image density and graininess. There was a problem that there was.

本発明は,前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,発泡体層を用いた規制ローラ表面の圧力ムラを低減し,トナー搬送量や帯電量のムラの発生を防止することのできる規制ローラおよびそれを用いた1成分現像装置と画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the conventional developing device described above. That is, the subject is a regulation roller that can reduce pressure unevenness on the surface of the regulation roller using the foam layer, and can prevent occurrence of unevenness in toner conveyance amount and charge amount, and one-component development using the regulation roller An apparatus and an image forming apparatus are provided.

この課題の解決を目的としてなされた本発明の規制ローラは,1成分現像装置の現像ローラに接して配置される規制ローラであって,発泡弾性体で形成されたローラ部材と,ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,チューブの外面から所定の押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上であるものである。   In order to solve this problem, the restriction roller of the present invention is a restriction roller disposed in contact with the developing roller of the one-component developing device, and includes a roller member formed of a foamed elastic body and a roller member. The hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less with the Asker FP, and the load required to obtain a predetermined pushing amount from the outer surface of the tube with the indenter is the same from the outer surface of the roller member. This is 1.5 times or more the load required to obtain the indentation amount with the indenter.

本発明の規制ローラは,発泡弾性体で形成されたローラ部材とそのローラ部材上に配置されたチューブとを有している。そして,チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下と比較的柔らかく形成されているので,トナーに与えるストレスは比較的小さい。さらに,チューブの外面から所定の押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上であることから,ローラ部材の外面の圧力ムラが低減されている。従って,発泡体層を用いた規制ローラ表面の圧力ムラを低減し,トナー搬送量や帯電量のムラの発生を防止することのできる規制ローラとなっている。   The regulating roller of the present invention has a roller member formed of a foamed elastic body and a tube disposed on the roller member. Since the hardness measured from the outer surface of the tube is relatively soft and 80 degrees or less with Asker FP, the stress applied to the toner is relatively small. Furthermore, since the load required to obtain a predetermined pushing amount from the outer surface of the tube with the indenter is 1.5 times or more than the load required to obtain the same pushing amount from the outer surface of the roller member, the roller member The pressure non-uniformity on the outer surface is reduced. Therefore, it is a regulating roller that can reduce pressure unevenness on the surface of the regulating roller using the foam layer, and can prevent occurrence of unevenness in the toner conveyance amount and the charging amount.

また本発明は,現像ローラと,現像ローラに接して配置された規制ローラとを有する1成分現像装置であって,規制ローラが,発泡弾性体で形成されたローラ部材と,ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,チューブの外面から現像ローラによる押し込み量と同じ押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上である1成分現像装置にも及ぶ。   The present invention is also a one-component developing device having a developing roller and a regulating roller disposed in contact with the developing roller, the regulating roller being disposed on the roller member formed of a foamed elastic body, and the roller member The hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less with the Asker FP, and the load required to obtain the same amount of pressing with the developing roller from the outer surface of the tube with the indenter is a roller member. This also extends to a one-component developing device that is 1.5 times or more the load required to obtain the same amount of pushing from the outer surface of the sheet.

また本発明は,感光体と,感光体を現像する1成分現像装置とを有し,1成分現像装置は,現像ローラと,現像ローラに接して配置された規制ローラとを有する画像形成装置であって,規制ローラが,発泡弾性体で形成されたローラ部材と,ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,チューブの外面から現像ローラによる押し込み量と同じ押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上である画像形成装置にも及ぶ。   The present invention also includes a photosensitive member and a one-component developing device that develops the photosensitive member. The one-component developing device is an image forming apparatus that includes a developing roller and a regulating roller disposed in contact with the developing roller. The regulating roller has a roller member formed of a foamed elastic body and a tube disposed on the roller member, and the hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less with an Asker FP. In an image forming apparatus, the load required to obtain the same pushing amount from the outer surface with the indenter with the indenter is 1.5 times or more than the load required to obtain the same pushing amount from the outer surface of the roller member with the indenter. It also extends.

本発明の規制ローラおよびそれを用いた1成分現像装置と画像形成装置によれば,発泡体層を用いた規制ローラ表面の圧力ムラを低減し,トナー搬送量や帯電量のムラの発生を防止することができる。   According to the regulating roller of the present invention and the one-component developing device and the image forming apparatus using the regulating roller, the pressure unevenness on the surface of the regulating roller using the foam layer is reduced, and the unevenness of the toner conveyance amount and the charging amount is prevented. can do.

以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する
。本形態は,いわゆるタンデム方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a so-called tandem color printer.

本形態のカラープリンタ10は,図1に示すように,4色それぞれの作像ユニット11Y,11M,11C,11Kが中間転写ベルト12に沿って並べられた,いわゆるタンデム方式の画像形成装置である。このカラープリンタ10にはさらに,給紙装置13,露光装置14,ベルト転写装置15,定着装置16を有している。そして,図1中に点線で示すように,用紙を搬送しつつ画像を形成して排出する装置である。この画像形成動作については,一般的なものであるのでここでは説明を省略する。   The color printer 10 of this embodiment is a so-called tandem image forming apparatus in which image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K for four colors are arranged along the intermediate transfer belt 12, as shown in FIG. . The color printer 10 further includes a paper feeding device 13, an exposure device 14, a belt transfer device 15, and a fixing device 16. As shown by a dotted line in FIG. 1, the apparatus forms and discharges an image while conveying a sheet. Since this image forming operation is a general one, its description is omitted here.

各作像ユニット11Y,11M,11C,11Kは,それぞれ感光体17Y,17M,17C,17Kとその周囲に並べられたクリーナ18Y,18M,18C,18K,帯電装置19Y,19M,19C,19K,現像装置20Y,20M,20C,20Kとを有している。なお,各色の装置はいずれも同様の構成であり,以下ではYMCKの添え字を省略して説明する。   Each of the image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K includes the photoreceptors 17Y, 17M, 17C, and 17K, and cleaners 18Y, 18M, 18C, and 18K arranged around the photosensitive members 17Y, 17M, 17C, and 17K, and charging devices 19Y, 19M, 19C, and 19K. Devices 20Y, 20M, 20C, and 20K. Each color device has the same configuration, and in the following description, the YMCK suffix is omitted.

本形態の現像装置20は,図2にその概略を示すように,トナーTを収容するトナー貯蔵部21と,その内部に現像ローラ22,供給ローラ23,規制ローラ24が設けられている。現像ローラ22,供給ローラ23,規制ローラ24は,いずれもその軸方向を平行にして配置され,図中に矢印で示すように回転される。そして,現像ローラ22が感光体17に対面するように配置される。この現像装置20は,1成分トナーを使用する1成分現像装置である。   As schematically shown in FIG. 2, the developing device 20 of the present embodiment is provided with a toner storage unit 21 that stores toner T, and a developing roller 22, a supply roller 23, and a regulating roller 24 provided therein. The developing roller 22, the supply roller 23, and the regulating roller 24 are all arranged with their axial directions parallel to each other, and are rotated as indicated by arrows in the drawing. The developing roller 22 is disposed so as to face the photoconductor 17. The developing device 20 is a one-component developing device that uses one-component toner.

現像ローラ22は,金属軸上に導電性の弾性体層が形成されている。弾性体層の抵抗率は,金属軸とローラ表面に接触させた導体との間の抵抗値が108Ω以下となるようにされている。供給ローラ23は,金属軸上に導電性の発泡弾性体層が形成されている。発泡弾性体層の抵抗率は,金属軸とローラ表面に接触させた導体との間の抵抗値が105Ω以下となるようにされている。現像ローラ22と供給ローラ23とは,互いに接触されてカウンター回転される。またここでは,現像ローラ22の外径はφ16mmであり,供給ローラ23の外径はφ12mmとしている。なお,感光体17の外径はφ30mmである。 The developing roller 22 has a conductive elastic layer formed on a metal shaft. The resistivity of the elastic layer is such that the resistance value between the metal shaft and the conductor in contact with the roller surface is 10 8 Ω or less. The supply roller 23 has a conductive foamed elastic layer formed on a metal shaft. The resistivity of the foamed elastic layer is such that the resistance value between the metal shaft and the conductor in contact with the roller surface is 10 5 Ω or less. The developing roller 22 and the supply roller 23 are brought into contact with each other and rotated counter. Here, the outer diameter of the developing roller 22 is 16 mm, and the outer diameter of the supply roller 23 is 12 mm. The outer diameter of the photoconductor 17 is φ30 mm.

規制ローラ24は,図3に示すように,金属軸25の外周に発泡弾性体層26が形成され,さらにその外周にチューブ27を有している。発泡弾性体層26は,ウレタン材を基材とした円筒状の発泡体層であり,チューブ27は,ポリアミド材を基材とした発泡させられていない弾性体層である。チューブ27は,導電性の接着剤によって発泡弾性体層26に接着されている。発泡弾性体層26の抵抗率は,金属軸25とチューブ27の表面に接触させた導体との間の抵抗値が105Ω以下となるようにされている。この発泡弾性体層26がローラ部材に相当する。 As shown in FIG. 3, the regulating roller 24 has a foamed elastic layer 26 formed on the outer periphery of the metal shaft 25, and further has a tube 27 on the outer periphery thereof. The foamed elastic body layer 26 is a cylindrical foam layer made of a urethane material, and the tube 27 is an unfoamed elastic layer made of a polyamide material. The tube 27 is bonded to the foamed elastic layer 26 with a conductive adhesive. The resistivity of the foamed elastic layer 26 is such that the resistance value between the metal shaft 25 and the conductor in contact with the surface of the tube 27 is 10 5 Ω or less. This foamed elastic layer 26 corresponds to a roller member.

また,規制ローラ24は,所定の押し込み量(ここでは,1mmとする。)によって現像ローラ22に押し込み配置されている。さらに,図2中に矢印で示すように現像ローラ22に対してカウンター回転される。またここでは,規制ローラ24の各部の寸法として,その外径がφ12mm,金属軸25の外径がφ5mm,チューブ27の厚さが100μmとしている。   In addition, the regulating roller 24 is arranged to be pushed into the developing roller 22 by a predetermined pushing amount (here, 1 mm). Further, as shown by an arrow in FIG. Here, as the dimensions of each part of the regulating roller 24, the outer diameter is φ12 mm, the outer diameter of the metal shaft 25 is φ5 mm, and the thickness of the tube 27 is 100 μm.

ここで,本形態の規制ローラ24は,その硬度がアスカーFPで80度以下となるように形成されている。さらに,規制ローラ24の外面に圧子を押し付け,所定の押し込み量まで押し込んだ時の押し込み荷重が,次の条件を満たすように,チューブ27を選択している。すなわち,チューブ27を配置していない発泡弾性体層26のみのものに対して,同じ押し込み量だけ押し込むために必要な押し込み荷重の1.5倍以上となるようにする。ここで,所定の押し込み量としては,現像ローラ22による規制ローラ24への押し込み量と同じ押し込み量とすればよい。   Here, the regulation roller 24 of this embodiment is formed so that its hardness is 80 degrees or less in Asker FP. Further, the tube 27 is selected so that the indentation load when the indenter is pressed against the outer surface of the regulating roller 24 and the indentation is pushed to a predetermined pushing amount satisfies the following condition. That is, it is set to 1.5 times or more of the indentation load required for indenting only the foamed elastic layer 26 without the tube 27 by the same indentation amount. Here, the predetermined pushing amount may be the same pushing amount as the pushing amount to the regulating roller 24 by the developing roller 22.

次に,この押し込み荷重を測定する方法について説明する。押し込み荷重を測定するための硬度計測機30は,図4に示すように,台座31上に,規制ローラ24を水平に支持するための支持台32と,荷重計測用の支柱33とが固定されている。さらに,支柱33には,荷重計34,圧子35,ダイヤル36を有する荷重計測部37が取り付けられている。荷重計測部37は,ダイヤル36を回すことによって支柱33に沿って上下に移動される。また,圧子35は,少なくとも図4中下面の測定対象に接する面は,φ20mm程度の円形状とする。   Next, a method for measuring the indentation load will be described. As shown in FIG. 4, the hardness measuring machine 30 for measuring the indentation load has a support base 32 for horizontally supporting the regulating roller 24 and a load measuring column 33 fixed on a base 31. ing. Further, a load measuring unit 37 having a load meter 34, an indenter 35, and a dial 36 is attached to the column 33. The load measuring unit 37 is moved up and down along the column 33 by turning the dial 36. The indenter 35 has a circular shape with a diameter of about 20 mm at least on the lower surface in FIG.

この硬度計測機30による押し込み荷重の測定では,まず,測定しようとする規制ローラ24を支持台32に固定する。そして,ダイヤル36を操作し,圧子35が規制ローラ24の表面に接する位置とする。ここまでは荷重計34の示す値は0である。そしてそこから1mm下方の位置までさらにダイヤル36を操作して,荷重計測部37を移動させる。このときの荷重計34の示す荷重の値を読み取る。同様に,規制ローラ24にチューブ27を接着する以前の状態,すなわち金属軸25に発泡弾性体層26のみを形成したもの(以下,チューブ無しローラという。)に対しても,同様に1mm押し込み荷重を測定する。ここで,1mmとしたのは,規制ローラ24を現像ローラ22に対して配置する際の押し込み量が1mmだからである。   In the measurement of the indentation load by the hardness measuring device 30, first, the regulation roller 24 to be measured is fixed to the support base 32. Then, the dial 36 is operated so that the indenter 35 comes into contact with the surface of the regulating roller 24. Up to this point, the value indicated by the load meter 34 is zero. And the dial 36 is further operated to the position below 1 mm from there, and the load measurement part 37 is moved. The load value indicated by the load meter 34 at this time is read. Similarly, in the state before the tube 27 is bonded to the regulating roller 24, that is, in the case where only the elastic foam layer 26 is formed on the metal shaft 25 (hereinafter referred to as a tubeless roller), the 1 mm indentation load is similarly applied. Measure. Here, the reason why the distance is set to 1 mm is that the pushing amount when the regulating roller 24 is arranged with respect to the developing roller 22 is 1 mm.

このようにして,各種のローラについて測定した結果を図5に示す。図5中の各規制ローラA〜Eは,それぞれ発泡弾性体層の材料や発泡条件,あるいはチューブの材料や厚みの異なるものである。いずれも,(a)欄は,チューブを有する規制ローラとしたときの押し込み荷重(N)を示す。また,(b)欄は,チューブを有しないチューブ無しローラの押し込み荷重(N)を示す。また,(a)/(b)欄は,(a)と(b)との比を示す。さらに,「画質」欄は,その各ローラを規制ローラ24として組み込んだカラープリンタを使用して画像形成した際の画質をそれぞれ示している。なお,画質は,ベタ画像の濃度ムラと網点画像の粒状性を目視によって評価した。   Thus, the result measured about various rollers is shown in FIG. Each of the regulating rollers A to E in FIG. 5 is different in the material and foaming conditions of the foamed elastic layer or the material and thickness of the tube. In any case, the column (a) shows the indentation load (N) when the regulating roller having a tube is used. The column (b) shows the pushing load (N) of the tubeless roller having no tube. The column (a) / (b) shows the ratio between (a) and (b). Furthermore, the “image quality” column shows the image quality when an image is formed using a color printer in which each roller is incorporated as a regulating roller 24. The image quality was evaluated by visual observation of density unevenness of the solid image and graininess of the halftone image.

図5に示すように,規制ローラ24や発泡弾性体層26そのものの柔軟性とは直接関わりなく,(a)と(b)との比が1.5以上であれば,良好な画質の画像が得られることが判った。この条件を満たすような発泡弾性体層26とチューブ27との組を選択することで,発泡弾性体層26の表面の凹凸形状による圧力ムラは,チューブ27の表面までは伝わらないのである。   As shown in FIG. 5, an image with good image quality can be obtained if the ratio between (a) and (b) is 1.5 or more, regardless of the flexibility of the regulating roller 24 and the elastic foam layer 26 itself. Was found to be obtained. By selecting a pair of the foamed elastic layer 26 and the tube 27 that satisfies this condition, the pressure unevenness due to the uneven shape on the surface of the foamed elastic layer 26 is not transmitted to the surface of the tube 27.

次に,規制ローラ24の硬度について説明する。それぞれ発泡弾性体層の材料や発泡条件,あるいはチューブの材料や厚みの異なる規制ローラについて,FPタイプのデュロメータ硬度計によって硬度の測定を行った。各種のローラについて,その硬度を測定した結果を図6に示す。さらにこの各ローラを規制ローラ24として組み込んだカラープリンタを使用して,2種類のトナーについての特性変化を調べた。   Next, the hardness of the regulating roller 24 will be described. The hardness was measured with a FP type durometer hardness meter for each of the regulation rollers having different materials and foaming conditions for the foamed elastic layer, or the material and thickness of the tube. The results of measuring the hardness of various rollers are shown in FIG. Further, using a color printer in which each roller is incorporated as a regulating roller 24, the change in characteristics of two types of toners was examined.

トナーの特性変化の測定方法は次のようなものである。まず,各ローラを組み込んだカラープリンタで,白紙画像の連続通紙をA4サイズで6000枚の印字を行った。これは,トナーに対して最も繰り返しストレスの加わる条件である。そしてその後のトナーの状態を調べ,特性の変化が画質に影響の出る水準であったものは×とした。また,2種類のトナー(トナーα,トナーβ)は,トナーαが体積平均粒径6.5μm,SiO2処理量1.7のものであり,トナーβが体積平均粒径5.5μm,SiO2処理量2.5のものである。いずれも,トナー貯蔵部内への初期充填量は100gとした。 The method for measuring the change in toner characteristics is as follows. First, 6000 sheets of A4 size continuous paper were printed with a color printer incorporating each roller. This is a condition in which stress is most repeatedly applied to the toner. After that, the state of the toner was examined, and the case where the change in characteristics was at a level that affected the image quality was marked as x. In the two types of toners (toner α and toner β), the toner α has a volume average particle size of 6.5 μm and a SiO 2 throughput of 1.7, and the toner β has a volume average particle size of 5.5 μm and SiO 2. 2 The throughput is 2.5. In both cases, the initial filling amount into the toner storage unit was 100 g.

なお,カラープリンタ10の各部の回転速度は,現像ローラ22が180rpm,供給ローラ23が240rpm,規制ローラ24が240rpm,感光体17が64rpmとした。図6に示すように,硬度がアスカーFPで80度より大きい規制ローラ(G,H)では,トナーの特性変化が大きく,上記のような耐刷印字の後で通常の画像形成を行うと,画像濃度の低下,背景部のかぶり等の画質低下が発生する。このことから,本形態の規制ローラ24としては,その硬度がアスカーFPで80度以下となるものが好ましいことが分かった。   The rotation speed of each part of the color printer 10 was 180 rpm for the developing roller 22, 240 rpm for the supply roller 23, 240 rpm for the regulating roller 24, and 64 rpm for the photoconductor 17. As shown in FIG. 6, in the restriction roller (G, H) having a hardness of Asker FP and greater than 80 degrees, the toner characteristic change is large, and when normal image formation is performed after the above-mentioned printing with durability, Degradation in image quality such as a decrease in image density and fogging of the background occurs. From this, it was found that the restriction roller 24 of this embodiment preferably has a hardness of 80 degrees or less in Asker FP.

本形態の現像装置20では,供給ローラ23の回転によってトナー貯蔵部21内のトナーTが現像ローラ22の近傍へ搬送され,現像ローラ22の表面に供給される。現像ローラ22上のトナーは,現像ローラ22と規制ローラ24との接触部において掻き取られ,トナー薄層の量規制と均一化が図られる。トナー層はさらに,現像ローラ22と規制ローラ24との間で摩擦を受けて帯電される。   In the developing device 20 of this embodiment, the toner T in the toner storage unit 21 is conveyed to the vicinity of the developing roller 22 by the rotation of the supply roller 23 and is supplied to the surface of the developing roller 22. The toner on the developing roller 22 is scraped off at the contact portion between the developing roller 22 and the regulating roller 24, so that the amount of toner thin layer is regulated and made uniform. The toner layer is further charged by receiving friction between the developing roller 22 and the regulating roller 24.

ここで,本形態の規制ローラ24は,硬度がアスカーFPで80度以下とされているので,トナーに加えられる圧力は小さく,トナーの特性の変化による画質低下が防止されている。さらに,規制ローラ24が,発泡弾性体層26の外周にチューブ27を有し,チューブ無しローラとの押し込み荷重の比が1.5倍以上とされているので,発泡弾性体層26の表面に凹凸があっても,その凹凸はチューブ27の表面にはほとんど現れない。従って,規制ローラ24表面の微小な圧力ムラが防止され,トナーの搬送量や帯電量にムラが発生するおそれはない。   Here, since the regulation roller 24 of the present embodiment has a hardness of 80 degrees or less in Asker FP, the pressure applied to the toner is small, and the deterioration of the image quality due to the change in the characteristics of the toner is prevented. Further, since the regulating roller 24 has a tube 27 on the outer periphery of the foamed elastic layer 26 and the ratio of the indentation load with the tubeless roller is 1.5 times or more, the surface of the foamed elastic layer 26 is Even if there are irregularities, the irregularities hardly appear on the surface of the tube 27. Therefore, minute pressure unevenness on the surface of the regulating roller 24 is prevented, and there is no possibility of unevenness in the toner conveyance amount and the charge amount.

このようにして,所定の量に均一薄層化され,所定の帯電量に帯電されたトナー層は,現像ローラ22の回転によって感光体17に対面する。さらに,現像ローラ22と感光体17との最近接部である現像領域で,感光体17へ移動して静電潜像を現像する。また,現像領域を通過しても現像ローラ22上に残ったトナーは,供給ローラ23に掻き取られ,トナー貯蔵部21内へ戻される。   In this way, the toner layer that is uniformly thinned to a predetermined amount and charged to a predetermined charge amount faces the photoconductor 17 by the rotation of the developing roller 22. Further, the electrostatic latent image is developed by moving to the photosensitive member 17 in the developing region which is the closest portion between the developing roller 22 and the photosensitive member 17. Further, the toner remaining on the developing roller 22 even after passing through the developing region is scraped off by the supply roller 23 and returned to the toner storage unit 21.

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ10の現像装置20によれば,規制ローラ24が,発泡弾性体層26の外周にチューブ27を有するものであって,硬度がアスカーFPで80度以下とされているのでトナーに加えられる圧力は小さく,さらに,チューブ無しローラとの押し込み荷重の比が1.5倍以上とされているのでローラ表面の微小な圧力ムラが防止されている。従って,発泡体層を用いた規制ローラ表面の圧力ムラを低減し,トナー搬送量や帯電量のムラの発生を防止することのできる現像装置20となっている。   As described above in detail, according to the developing device 20 of the color printer 10 of the present embodiment, the regulating roller 24 has the tube 27 on the outer periphery of the foamed elastic layer 26 and has a hardness of 80 degrees in Asker FP. Therefore, the pressure applied to the toner is small, and the ratio of the indentation load with the roller without tube is 1.5 times or more, so that minute pressure unevenness on the roller surface is prevented. Accordingly, the developing device 20 can reduce the pressure unevenness on the surface of the regulating roller using the foam layer and prevent the unevenness of the toner conveyance amount and the charge amount.

なお,本形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,各ローラの外径寸法,回転方向,回転速度,規制ローラの各部の寸法や材質,規制ローラの押し込み量,規制ローラや供給ローラの電位条件,トナーの種類等はいずれも例示であり,これに限らない。また,規制ローラの金属軸25は,円筒状のものであっても良い。また,本形態ではカラープリンタとしたが,複写機,FAX等の電子写真方式の画像形成装置にも適用可能である。   In addition, this form is only a mere illustration and does not limit this invention at all. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the outer diameter of each roller, the rotation direction, the rotation speed, the size and material of each part of the regulating roller, the pushing amount of the regulating roller, the potential condition of the regulating roller and the supply roller, the type of toner, etc. are all examples. Not limited to this. Further, the metal shaft 25 of the regulating roller may be cylindrical. In this embodiment, a color printer is used. However, the present invention can also be applied to an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a FAX.

本形態に係るカラープリンタの概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a color printer according to an embodiment. 本形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the developing device which concerns on this form. 規制ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a control roller. 硬度計測機の概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a hardness measuring machine. 規制ローラとチューブ無しローラとに対する押し込み荷重及びそれらの比と画質との関係を示す図表である。It is a graph which shows the indentation load with respect to a control roller and a roller without a tube, and the relationship between those ratios and image quality. 規制ローラの硬度と耐刷時のトナー特性変化との関係を示す図表である。6 is a chart showing the relationship between the hardness of a regulating roller and a change in toner characteristics during printing durability.

符号の説明Explanation of symbols

10 カラープリンタ
20 現像装置
22 現像ローラ
24 規制ローラ
26 発泡弾性体層(ローラ部材)
27 チューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Color printer 20 Developing device 22 Developing roller 24 Regulating roller 26 Foam elastic layer (roller member)
27 tubes

Claims (3)

1成分現像装置の現像ローラに接して配置される規制ローラにおいて,
発泡弾性体で形成されたローラ部材と,
前記ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,
前記チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,
前記チューブの外面から所定の押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,前記ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上であることを特徴とする規制ローラ。
In the regulating roller arranged in contact with the developing roller of the one-component developing device,
A roller member formed of a foamed elastic body;
A tube disposed on the roller member;
The hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less in Asker FP,
The load required to obtain a predetermined pushing amount from the outer surface of the tube with an indenter is 1.5 times or more than the load required to obtain a similar pushing amount from the outer surface of the roller member with the indenter. Regulatory roller.
現像ローラと,前記現像ローラに接して配置された規制ローラとを有する1成分現像装置において,前記規制ローラは,
発泡弾性体で形成されたローラ部材と,
前記ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,
前記チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,
前記チューブの外面から前記現像ローラによる押し込み量と同じ押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,前記ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上であることを特徴とする1成分現像装置。
In the one-component developing device having a developing roller and a regulating roller disposed in contact with the developing roller, the regulating roller includes:
A roller member formed of a foamed elastic body;
A tube disposed on the roller member;
The hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less in Asker FP,
The load required to obtain the same amount of pushing with the indenter from the outer surface of the tube with the indenter is 1.5 times or more than the load required to obtain the same amount of pushing with the indenter from the outer surface of the roller member. A one-component developing device.
感光体と,前記感光体を現像する1成分現像装置とを有し,前記1成分現像装置は,現像ローラと,前記現像ローラに接して配置された規制ローラとを有する画像形成装置において,前記規制ローラは,
発泡弾性体で形成されたローラ部材と,
前記ローラ部材上に配置されたチューブとを有し,
前記チューブの外面から測定した硬度がアスカーFPで80度以下であり,
前記チューブの外面から前記現像ローラによる押し込み量と同じ押し込み量を圧子で得るために要する荷重が,前記ローラ部材の外面から同様の押し込み量を圧子で得るために要する荷重の1.5倍以上であることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: a photosensitive member; and a one-component developing device that develops the photosensitive member, wherein the one-component developing device includes a developing roller and a regulating roller disposed in contact with the developing roller. The regulation roller
A roller member formed of a foamed elastic body;
A tube disposed on the roller member;
The hardness measured from the outer surface of the tube is 80 degrees or less in Asker FP,
The load required to obtain the same amount of pushing with the indenter from the outer surface of the tube with the indenter is 1.5 times or more than the load required to obtain the same amount of pushing with the indenter from the outer surface of the roller member. An image forming apparatus, comprising:
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