JP2008020862A - Developing roller, developing device, and image forming apparatus - Google Patents

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Junichi Nakahara
淳一 中原
Noboru Sakurai
昇 櫻井
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller which carries an optimum amount of toner and prevents an electrostatic charge defect. <P>SOLUTION: In the developing roller, a plurality of first grooves formed at approximately equal intervals in a direction oblique to a circumferential direction and a plurality of second grooves formed in parallel to each other and at approximately equal intervals in a direction oblique to the circumferential direction, and intersecting with each first groove, are formed. Cross sections of the first grooves and the second grooves are formed in U shapes respectively and projecting parts whose top surfaces surrounded by the first grooves and the second grooves are approximately planes. When the width of the first first grooves is defined as A1, the width of the second grooves as B1, the length of the top surfaces parallel to the second grooves of the projecting parts as C1, and the length of the top surfaces parallel to the first grooves of the projecting parts as C2, relationships of A1>C1 and B1>C2 are satisfied and when the maximum depth of the first grooves is defined as D1, and the maximum depth of the second grooves as D2, D1 and D2 are 0.5 to 2 times the average grain size of the toner particles, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、現像ローラ、現像装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing roller, a developing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式を採用するコピー、プリンタなどの画像形成装置は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程などの一連の画像形成プロセスによって、紙などの記録媒体上に、トナーからなる画像を形成する。
現像工程では、例えば、静電的な潜像を担持する感光体に、トナーを担持する現像ローラを接触させた状態で、帯電したトナーを現像ローラから潜像へ付与し、潜像をトナー像として可視化する。
An image forming apparatus such as a copy or printer that employs an electrophotographic system is made of toner on a recording medium such as paper through a series of image forming processes such as a charging process, an exposure process, a developing process, a transfer process, and a fixing process. Form an image.
In the development process, for example, a charged toner is applied from the developing roller to the latent image in a state where the developing roller that carries the toner is brought into contact with the photosensitive member that carries the electrostatic latent image, and the latent image is converted into the toner image. Visualize as.

従来、トナー等のような粉状体を付与(塗布)するものとしては、例えば、特許文献1に記載されているような現像ローラ(塗工用ロッド)が知られている。
図8(a)に示すように、従来の塗工用ロッド100は、その形状がほぼ円柱形状をなしている。この塗工用ロッド100の外周部には、互いに平行な多数の第1の溝101と、これらの第1の溝101と交差するように設けられた互いに平行な多数の第2の溝102とが設けられており、互いに隣接する第1の溝101と、互いに隣接する第2の溝102とにより区画された格子状の多数の凸部103が形成されている(図8(b)および(c)参照)。そして、溝(第1の溝101および第2の溝102)の横断面形状は、V字状をなしており、その深さは溝の各部で等しい(図8(c)参照)。
しかしながら、このような構成の現像ローラでは、トナーを保持した時、保持するトナーの量が多すぎてしまい、帯電不良、カートリッジからのトナー漏れ、画像に濃淡ムラが発生してしまう。
2. Description of the Related Art Conventionally, a developing roller (coating rod) as described in Patent Document 1 is known as one that applies (applies) a powdery material such as toner.
As shown in FIG. 8A, the conventional coating rod 100 has a substantially cylindrical shape. A plurality of first grooves 101 parallel to each other and a plurality of second grooves 102 parallel to each other provided so as to intersect with these first grooves 101 are provided on the outer periphery of the coating rod 100. Are formed, and a large number of lattice-shaped convex portions 103 partitioned by a first groove 101 adjacent to each other and a second groove 102 adjacent to each other are formed (FIG. 8B and FIG. c)). And the cross-sectional shape of a groove | channel (the 1st groove | channel 101 and the 2nd groove | channel 102) has made V shape, and the depth is equal in each part of a groove | channel (refer FIG.8 (c)).
However, in the developing roller having such a configuration, when the toner is held, the amount of the toner to be held is too large, and charging failure, toner leakage from the cartridge, and unevenness in density occur in the image.

特開2002−301411号公報JP 2002-301411 A

本発明の目的は、最適な量のトナーを担持し、帯電不良を防止する現像ローラ、これを備える現像装置およびこれを備える画像形成装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a developing roller that carries an optimal amount of toner and prevents charging failure, a developing device including the developing roller, and an image forming apparatus including the developing roller.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の現像ローラは、外周部にトナーを保持する現像ローラであって、
互いに平行でありかつ前記現像ローラの前記外周部の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成された複数の第1の溝と、互いに平行でありかつ前記現像ローラの外周部の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成され、前記各第1の溝と交差する複数の第2の溝とが形成され、
前記第1の溝と前記第2の溝はそれぞれ横断面がU字形状をなし、
前記第1の溝と前記第2の溝とで囲まれる領域に頂面が略平面である凸部が設けられ、
前記第1の溝の幅をA、前記第2の溝の幅をB、前記凸部の前記頂面の中心を通り前記第2の溝と平行な方向の前記頂面の長さをC、前記凸部の前記頂面の中心を通り前記第1の溝と平行な方向の前記頂面の長さをCとしたとき、A>C、かつ、B>Cとなる関係を満たし、
前記第1の溝の最大深さをD、前記第2の溝の最大深さをDとしたとき、DおよびDは、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の0.5〜2倍であることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The developing roller of the present invention is a developing roller for holding toner on the outer periphery,
A plurality of first grooves that are parallel to each other and formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the outer peripheral portion of the developing roller, and parallel to each other and the circumference of the outer peripheral portion of the developing roller A plurality of second grooves that are formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the direction and intersect with the first grooves,
Each of the first groove and the second groove has a U-shaped cross section,
A convex portion having a substantially flat top surface is provided in a region surrounded by the first groove and the second groove,
The width of the first groove is A 1 , the width of the second groove is B 1 , and the length of the top surface in the direction parallel to the second groove passes through the center of the top surface of the convex portion. C 1 , when the length of the top surface in the direction parallel to the first groove passing through the center of the top surface of the convex portion is C 2 , A 1 > C 1 and B 1 > C 2 Satisfy the relationship
When the maximum depth of the first groove is D 1 and the maximum depth of the second groove is D 2 , D 1 and D 2 are 0.5 to 2 of the average particle diameter of the toner particles, respectively. It is characterized by being double.

これにより、第1の溝と第2の溝を有するため、最適な量のトナーを搬送することができる。したがって、カートリッジからのトナー漏れを防ぐことができる。このとき、それら溝がU字形状をなし、溝の幅および深さがそれぞれ所定の関係を満たしているため、トナーが滑らかに転動することができ、トナーが現像ローラの外周面と接触することにより、均一に帯電することができる。したがって、かぶりを低く抑え、高画質な画像の印字が可能となる。   Accordingly, since the first groove and the second groove are provided, an optimal amount of toner can be conveyed. Therefore, toner leakage from the cartridge can be prevented. At this time, since the grooves are U-shaped and the width and depth of the grooves satisfy a predetermined relationship, the toner can roll smoothly and the toner contacts the outer peripheral surface of the developing roller. Therefore, it can be charged uniformly. Therefore, it is possible to suppress fogging and print a high-quality image.

本発明の現像ローラでは、前記AおよびBは、それぞれ前記CとCとの平均値に対して、1.2〜9倍であることが好ましい。
これにより、適正な量のトナーを搬送することができ、トナーの帯電性を良好にすることができる。
本発明の現像ローラでは、前記AおよびBは、隣り合う前記凸部同士の離間距離の50〜90%であることが好ましい。
これにより、トナーが確実に溝に収容され、適正な量のトナーを搬送することができる。
In the developing roller of the present invention, the A 1 and B 1 are preferably 1.2 to 9 times the average value of the C 1 and C 2 , respectively.
As a result, an appropriate amount of toner can be conveyed, and the chargeability of the toner can be improved.
In the developing roller of the present invention, it is preferable that A 1 and B 1 are 50 to 90% of a separation distance between the adjacent convex portions.
As a result, the toner is reliably accommodated in the groove, and an appropriate amount of toner can be conveyed.

本発明の現像ローラでは、前記第1の溝と前記第2の溝は、その底面の曲率半径が、前記トナー粒子の平均粒径の0.6〜10倍であることが好ましい。
これにより、トナーが積み重なることなく、溝の底部を滑らかに転動するため、トナーの帯電性を良好にすることができる。
本発明の現像ローラでは、隣り合う前記凸部同士の離間距離が、50〜100μmであることが好ましい。
これにより、現像ローラの外周面に適切な量の凸部を設定することができる。したがって、溝から凸部、凸部から溝へとトナーが転動することにより、トナーの帯電性を良好にすることができる。
In the developing roller of the present invention, it is preferable that the curvature radius of the bottom surface of the first groove and the second groove is 0.6 to 10 times the average particle diameter of the toner particles.
As a result, the toner smoothly rolls at the bottom of the groove without the toner being stacked, so that the chargeability of the toner can be improved.
In the developing roller of the present invention, it is preferable that the distance between the adjacent convex portions is 50 to 100 μm.
Thereby, an appropriate amount of convex portions can be set on the outer peripheral surface of the developing roller. Therefore, the toner can be improved in chargeability by rolling the toner from the groove to the convex portion and from the convex portion to the groove.

本発明の現像ローラでは、前記現像ローラの外周面において、前記第1の溝および前記第2の溝が占める面積率は、前記外周面の面積の40〜90%であることが好ましい。
これにより、現像ローラの外周面に適切な量の凸部を設定することができる。したがって、溝から凸部、凸部から溝へとトナーが転動することにより、トナーの帯電性を良好にすることができる。
本発明の現像ローラでは、前記現像ローラは、少なくとも外周部が金属材料で構成されていることが好ましい。
これにより、例えば転造(転写法)によって現像ローラの外周部に溝を形成するとき、当該溝を容易かつ確実に形成することができる。
In the developing roller of the present invention, the area ratio occupied by the first groove and the second groove on the outer peripheral surface of the developing roller is preferably 40 to 90% of the area of the outer peripheral surface.
Thereby, an appropriate amount of convex portions can be set on the outer peripheral surface of the developing roller. Therefore, the toner can be improved in chargeability by rolling the toner from the groove to the convex portion and from the convex portion to the groove.
In the developing roller of the present invention, it is preferable that at least an outer peripheral portion of the developing roller is made of a metal material.
Thereby, for example, when the groove is formed in the outer peripheral portion of the developing roller by rolling (transfer method), the groove can be easily and reliably formed.

本発明の現像装置は、本発明の現像ローラを備える。
これにより、信頼性の高い現像装置を得ることができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の現像装置を備える。
これにより、信頼性の高い画像形成装置を得ることができる。
The developing device of the present invention includes the developing roller of the present invention.
Thereby, a highly reliable developing device can be obtained.
The image forming apparatus of the present invention includes the developing device of the present invention.
Thereby, a highly reliable image forming apparatus can be obtained.

以下、本発明の現像ローラ、現像装置および画像形成装置の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の画像形成装置(第1実施形態)の概略構成を示す模式的断面図、図2は、本発明の現像装置(第1実施形態)の概略構成を示す模式的断面図である。なお、以下の説明では、図中の上側を「上」、下側を「下」という。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a developing roller, a developing device, and an image forming apparatus according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus (first embodiment) of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a developing device (first embodiment) of the present invention. It is. In the following description, the upper side in the figure is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

(画像形成装置)
まず、図1に基づいて、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタ(以下単に「プリンタ」と言う)10について説明する。
図1に示すように、プリンタ10は、潜像を担持し図中矢印方向に回転する感光体20を有し、その回転方向(時計方向)に沿って帯電ユニット30、露光ユニット40、現像ユニット50、一次転写ユニット60および中間転写体70、クリーニングユニット75がこの順に配設されている。また、プリンタ10は、図1の下部に、紙などの記録媒体P1を給紙する給紙トレイ92を有し、該給紙トレイ92からの記録媒体P1の搬送方向下流に向かって、二次転写ユニット80、定着ユニット90が順次配設されている。
(Image forming device)
First, a laser beam printer (hereinafter simply referred to as “printer”) 10 as an example of an image forming apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the printer 10 has a photoreceptor 20 that carries a latent image and rotates in the direction of the arrow in the figure, and along the rotation direction (clockwise), a charging unit 30, an exposure unit 40, and a development unit. 50, a primary transfer unit 60, an intermediate transfer body 70, and a cleaning unit 75 are arranged in this order. In addition, the printer 10 has a paper feed tray 92 that feeds a recording medium P1 such as paper at the lower part of FIG. 1, and the secondary from the paper feeding tray 92 toward the downstream in the transport direction of the recording medium P1. A transfer unit 80 and a fixing unit 90 are sequentially arranged.

感光体20は、円筒状の導電性基材と、その外周面に形成された感光層とを有し、その軸線回りに図1中矢印方向(時計方向)に回転可能となっている。帯電ユニット30は、コロナ帯電などにより感光体20の表面を一様に帯電させるための装置である。
露光ユニット40は、図示しないパーソナルコンピュータなどのホストコンピュータから画像情報を受け、これに応じて、一様に帯電された感光体20にレーザ光を所望のパターンで照射することにより、感光体20の外周面に静電的な潜像(静電潜像)を担持(形成)させる装置である。
The photoreceptor 20 has a cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the outer peripheral surface thereof, and is rotatable around the axis in the arrow direction (clockwise direction) in FIG. The charging unit 30 is a device for uniformly charging the surface of the photoreceptor 20 by corona charging or the like.
The exposure unit 40 receives image information from a host computer such as a personal computer (not shown), and irradiates the uniformly charged photoconductor 20 with a laser beam in a desired pattern in accordance with the image information. This is an apparatus for carrying (forming) an electrostatic latent image (electrostatic latent image) on the outer peripheral surface.

現像ユニット50は、ブラック現像装置51、マゼンタ現像装置52、シアン現像装置53およびイエロー現像装置54の4つの現像装置を有し、これらの現像装置を感光体20上の潜像に対応して選択的に用いて、前記潜像を感光体20上においてトナー像として可視化する装置である。ブラック現像装置51はブラック(K)トナー、マゼンタ現像装置52はマゼンタ(M)トナー、シアン現像装置53はシアン(C)トナー、イエロー現像装置54はイエロー(Y)トナーを用いてそれぞれ現像を行う。   The developing unit 50 has four developing devices, a black developing device 51, a magenta developing device 52, a cyan developing device 53, and a yellow developing device 54, and selects these developing devices corresponding to the latent image on the photoconductor 20. In particular, the latent image is visualized as a toner image on the photoconductor 20. The black developing device 51 uses black (K) toner, the magenta developing device 52 uses magenta (M) toner, the cyan developing device 53 uses cyan (C) toner, and the yellow developing device 54 uses yellow (Y) toner. .

本実施形態における現像ユニット50は、前述の4つの現像装置51、52、53、54を選択的に(所定の順序で)感光体20に対向することができるように、回転可能となっている。具体的には、この現像ユニット50では、軸50aを中心として回転可能な保持体の4つの保持部55a、55b、55c、55dにそれぞれ4つの現像装置51、52、53、54が保持されており、前記保持体の回転により、各現像装置51、52、53、54がそれらの相対位置関係を維持したまま、感光体20に選択的に対向するようになっている。なお、各現像装置の詳細な構成については後述する。   The developing unit 50 in the present embodiment is rotatable so that the above-described four developing devices 51, 52, 53, and 54 can be selectively opposed to the photoreceptor 20 (in a predetermined order). . Specifically, in the developing unit 50, four developing devices 51, 52, 53, and 54 are respectively held by four holding portions 55a, 55b, 55c, and 55d of a holding body that can rotate around a shaft 50a. The rotation of the holder causes the developing devices 51, 52, 53, and 54 to selectively face the photoconductor 20 while maintaining their relative positional relationship. The detailed configuration of each developing device will be described later.

一次転写ユニット60は、感光体20に形成されたトナー像を中間転写体70に転写するための装置である。
中間転写体70は、エンドレスのベルトで構成されており、図1に示す矢印方向に、感光体20とほぼ同じ周速度にて回転駆動(循環)される。中間転写体70上には、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのうちの少なくとも1色のトナー像が担持され、例えばフルカラー画像の形成時に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの4色のトナー像が順次重ねて転写されて、フルカラーのトナー像が形成される。
The primary transfer unit 60 is a device for transferring the toner image formed on the photoconductor 20 to the intermediate transfer body 70.
The intermediate transfer member 70 is composed of an endless belt, and is driven to rotate (circulate) in the direction of the arrow shown in FIG. On the intermediate transfer member 70, a toner image of at least one of black, magenta, cyan, and yellow is carried. For example, when a full-color image is formed, four color toner images of black, magenta, cyan, and yellow are sequentially formed. The toner images are transferred to form a full-color toner image.

二次転写ユニット80は、中間転写体70上に形成された単色やフルカラーなどのトナー像を、紙、フィルム、布等の記録媒体P1に転写するための装置である。
定着ユニット90は、前記トナー像の転写を受けた記録媒体P1を加熱および加圧することにより、前記トナー像を記録媒体P1上に融着させて永久像として定着させるための装置である。
クリーニングユニット75は、一次転写ユニット60と帯電ユニット30との間で感光体20の表面に当接するゴム製のクリーニングブレード76を有し、一次転写ユニット60によって中間転写体70上にトナー像が転写された後に、感光体20上に残存するトナーをクリーニングブレード76により掻き落として除去するための装置である。
The secondary transfer unit 80 is a device for transferring a single color or full color toner image formed on the intermediate transfer body 70 to a recording medium P1 such as paper, film, or cloth.
The fixing unit 90 is an apparatus for fixing the toner image as a permanent image by fusing the toner image on the recording medium P1 by heating and pressurizing the recording medium P1 that has received the transfer of the toner image.
The cleaning unit 75 has a rubber cleaning blade 76 that contacts the surface of the photoconductor 20 between the primary transfer unit 60 and the charging unit 30, and a toner image is transferred onto the intermediate transfer body 70 by the primary transfer unit 60. Then, the toner remaining on the photoreceptor 20 is scraped off and removed by the cleaning blade 76.

次に、このように構成されたプリンタ10の動作を説明する。
まず、図示しないホストコンピュータからの指令により、感光体20、現像ユニット50の各現像装置51、52、53、54に対応して設けられた後述の現像ローラ510(図2、図3参照)、および中間転写体70が回転を開始する。そして、感光体20は、回転することによって帯電ユニット30により順次帯電される。
Next, the operation of the printer 10 configured as described above will be described.
First, in response to a command from a host computer (not shown), a developing roller 510 (see FIGS. 2 and 3) described later provided corresponding to the developing devices 51, 52, 53, and 54 of the photosensitive member 20 and the developing unit 50, Then, the intermediate transfer member 70 starts to rotate. The photoreceptor 20 is sequentially charged by the charging unit 30 by rotating.

感光体20上の帯電された領域は、感光体20の回転に伴って露光ユニット40と対向する露光位置に至り、露光ユニット40によって、第1色目、例えばイエローYの画像情報に応じた潜像が前記領域に形成される。
感光体20上に形成された潜像は、感光体20の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像装置54によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体20上にイエロートナー像が形成される。このとき、現像ユニット50は、イエロー現像装置54が、前記現像位置にて感光体20と対向している(図1参照)。
The charged region on the photoconductor 20 reaches an exposure position facing the exposure unit 40 as the photoconductor 20 rotates, and the exposure unit 40 causes the latent image corresponding to the image information of the first color, for example, yellow Y. Is formed in the region.
The latent image formed on the photoconductor 20 reaches the developing position as the photoconductor 20 rotates, and is developed with yellow toner by the yellow developing device 54. As a result, a yellow toner image is formed on the photoreceptor 20. At this time, in the developing unit 50, the yellow developing device 54 faces the photoconductor 20 at the developing position (see FIG. 1).

感光体20上に形成されたイエロートナー像は、感光体20の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット60によって、中間転写体70に転写される。具体的には、一次転写ユニット60には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧(一次転写バイアス)が印加されているため、該一時転写電圧によって感光体20上に形成されたイエロートナー像が中間転写体70に吸着される。なお、この間、二次転写ユニット80は、中間転写体70から離間している。   The yellow toner image formed on the photoconductor 20 reaches the primary transfer position as the photoconductor 20 rotates, and is transferred to the intermediate transfer body 70 by the primary transfer unit 60. Specifically, since the primary transfer unit 60 is applied with a primary transfer voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity of the toner, the primary transfer unit 60 is formed on the photoconductor 20 by the temporary transfer voltage. The yellow toner image is attracted to the intermediate transfer member 70. During this time, the secondary transfer unit 80 is separated from the intermediate transfer member 70.

前述の処理と同様の処理が、第2色目、第3色目および第4色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した各色のトナー像が、中間転写体70に重なり合って転写される。これにより、中間転写体70上には、フルカラートナー像が形成される。
一方、記録媒体P1は、給紙トレイ92から、給紙ローラ94、レジローラ96によって二次転写ユニット80へ搬送される。
The same processing as described above is repeatedly executed for the second color, the third color, and the fourth color, so that the toner images of the respective colors corresponding to the respective image signals are transferred onto the intermediate transfer body 70 in an overlapping manner. The As a result, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer member 70.
On the other hand, the recording medium P 1 is conveyed from the paper feed tray 92 to the secondary transfer unit 80 by the paper feed roller 94 and the registration roller 96.

中間転写体70上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体70の回転に伴って二次転写ユニット80が配置された二次転写位置に至り、二次転写ユニット80によって記録媒体P1に転写される。具体的には、二次転写ユニット80は、中間転写体70に押圧されるとともに二次転写電圧(二次転写バイアス)が印加されているので、該二次転写電圧によって中間転写体70上に形成されたフルカラートナー像が、中間転写体70および二次転写ユニット80の間に介在する記録媒体P1に吸着されて転写される。   The full-color toner image formed on the intermediate transfer member 70 reaches the secondary transfer position where the secondary transfer unit 80 is disposed as the intermediate transfer member 70 rotates, and is transferred to the recording medium P1 by the secondary transfer unit 80. Is done. Specifically, since the secondary transfer unit 80 is pressed against the intermediate transfer body 70 and a secondary transfer voltage (secondary transfer bias) is applied, the secondary transfer voltage is applied onto the intermediate transfer body 70 by the secondary transfer voltage. The formed full-color toner image is attracted and transferred to the recording medium P1 interposed between the intermediate transfer body 70 and the secondary transfer unit 80.

記録媒体P1に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット90によって加熱および加圧されて記録媒体P1上に融着され、これにより定着されたトナー像が得られる。
一方、感光体20は、一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット75のクリーニングブレード76によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット75内の残存トナー回収部(図示しない)に回収される。
The full-color toner image transferred to the recording medium P1 is heated and pressed by the fixing unit 90 and fused onto the recording medium P1, thereby obtaining a fixed toner image.
On the other hand, after the primary transfer position has passed, the photoreceptor 20 is prepared for charging to form the next latent image by scraping off the toner adhering to the surface thereof by the cleaning blade 76 of the cleaning unit 75. The toner scraped off is collected by a residual toner collecting unit (not shown) in the cleaning unit 75.

(現像装置)
次に、現像ユニット50の現像装置51、52、53、54について詳細に説明するが、これらは、ほぼ同一の構成であるため、以下、図2に基づき、イエロー現像装置54を代表的に説明する。
図2に示すイエロー現像装置54は、イエロートナーであるトナーTを収容するハウジング540と、トナー担持体たる現像ローラ510と、この現像ローラ510にトナーTを供給するトナー供給ローラ550と、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制する規制ブレード560とを有している。
(Developer)
Next, the developing devices 51, 52, 53, and 54 of the developing unit 50 will be described in detail. Since these devices have almost the same configuration, the yellow developing device 54 will be described as a representative based on FIG. To do.
A yellow developing device 54 shown in FIG. 2 includes a housing 540 that accommodates toner T, which is yellow toner, a developing roller 510 that is a toner carrier, a toner supply roller 550 that supplies toner T to the developing roller 510, and a developing roller. And a regulating blade 560 for regulating the layer thickness of the toner T carried on 510.

ハウジング540は、その内部空間として形成された収容部530内にトナーTを収容する。ハウジング540では、収容部530の下部に形成された開口およびその近傍において、トナー供給ローラ550および現像ローラ510が互いに圧接回転可能に支持されている。また、ハウジング540には、規制ブレード560が取り付けられていて、これが現像ローラ510に圧接されている。さらに、ハウジング540には、前記開口におけるハウジング540と現像ローラ510との間からのトナーの漏れを防止するためのシール部材520が取り付けられている。   The housing 540 stores the toner T in a storage portion 530 formed as an internal space thereof. In the housing 540, the toner supply roller 550 and the developing roller 510 are supported so as to be able to press and rotate with each other at an opening formed in the lower portion of the housing portion 530 and in the vicinity thereof. A regulating blade 560 is attached to the housing 540 and is in pressure contact with the developing roller 510. Further, a seal member 520 for preventing leakage of toner from between the housing 540 and the developing roller 510 in the opening is attached to the housing 540.

現像ローラ510は、外周部にトナーTを保持(担持)して、該保持されたトナーTを感光体20へ付与する、すなわち、保持されたトナーTを感光体20と対向する現像位置に搬送するものである。また、現像ローラ510は、軸線まわりに回転可能な円柱状物であり、本実施形態では、感光体20の回転方向と逆の方向に回転する。
また、本実施形態では、イエロー現像装置54による現像時に、現像ローラ510と感光体20とが微小間隙をもって、非接触状態で対向する。そして、現像ローラ510と感光体20との間に交番電界を印加する(以下、この状態を「電界印加状態」という)ことにより、トナーTを現像ローラ510上から感光体20へ飛翔させて、感光体20上の潜像についての現像が行われる。
The developing roller 510 holds (carryes) the toner T on the outer peripheral portion, and applies the held toner T to the photoconductor 20, that is, conveys the held toner T to a developing position facing the photoconductor 20. To do. Further, the developing roller 510 is a cylindrical object that can rotate around an axis, and in this embodiment, rotates in a direction opposite to the rotation direction of the photoconductor 20.
In this embodiment, the developing roller 510 and the photoconductor 20 face each other in a non-contact state with a minute gap during development by the yellow developing device 54. Then, by applying an alternating electric field between the developing roller 510 and the photosensitive member 20 (hereinafter, this state is referred to as “electric field applying state”), the toner T is caused to fly from the developing roller 510 to the photosensitive member 20, The latent image on the photoconductor 20 is developed.

トナー供給ローラ550は、収容部530に収容されたトナーTを現像ローラ510に供給する。このトナー供給ローラ550は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ510に圧接している。本実施形態では、トナー供給ローラ550は、現像ローラ510の回転方向と逆の方向に回転する。なお、トナー供給ローラ550は、収容部530に収容されたトナーTを現像ローラ510に供給する機能を有するだけでなく、現像後に現像ローラ510に残存しているトナーTを現像ローラ510から剥ぎ取る機能をも有している。   The toner supply roller 550 supplies the toner T stored in the storage unit 530 to the developing roller 510. The toner supply roller 550 is made of polyurethane foam or the like and is pressed against the developing roller 510 in an elastically deformed state. In the present embodiment, the toner supply roller 550 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the developing roller 510. The toner supply roller 550 not only has a function of supplying the toner T stored in the storage unit 530 to the developing roller 510, but also peels off the toner T remaining on the developing roller 510 after the development from the developing roller 510. It also has a function.

規制ブレード560は、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制するとともに、その規制時における摩擦帯電により、現像ローラ510に担持されたトナーTに電荷を付与する。この規制ブレード560は、現像ローラ510の回転方向にて現像位置の上流側のシール部材としても機能している。この規制ブレード560は、現像ローラ510の軸方向に沿って当接される当接部材としてのゴム部560aと、このゴム部560aを支持する支持部材としてのゴム支持部560bとを有している。ゴム部560aは、シリコンゴム、ウレタンゴム等を主材料として構成され、ゴム支持部560bは、ゴム部560aを現像ローラ510側に付勢する機能も有するため、リン青銅、ステンレス等のバネ性(弾性)を有するシート状の薄板が用いられる。ゴム支持部560bは、その一端がブレード支持板金562に固定されている。ブレード支持板金562は、ハウジング540に取り付けられ、シール部材520もハウジング540に取り付けられる。さらに現像ローラ510が取り付けられた状態で、ゴム部560aは、ゴム支持部560bの撓みによる弾性力によって、現像ローラ510に押しつけられている。
また、本実施形態では、規制ブレード560の現像ローラ510側とは逆側には、ブレード裏部材570が設けられ、ゴム支持部560bとハウジング540との間にトナーTが入り込むことを防止するとともに、ゴム部560aを現像ローラ510へ押圧して、ゴム部560aを現像ローラ510に押しつけている。
The regulating blade 560 regulates the layer thickness of the toner T carried on the developing roller 510, and applies a charge to the toner T carried on the developing roller 510 by frictional charging at the time of regulation. This regulating blade 560 also functions as a seal member on the upstream side of the developing position in the rotation direction of the developing roller 510. The regulating blade 560 includes a rubber portion 560a as a contact member that is contacted along the axial direction of the developing roller 510, and a rubber support portion 560b as a support member that supports the rubber portion 560a. . The rubber part 560a is made of silicon rubber, urethane rubber or the like as a main material, and the rubber support part 560b also has a function of urging the rubber part 560a toward the developing roller 510. A sheet-like thin plate having elasticity) is used. One end of the rubber support portion 560 b is fixed to the blade support metal plate 562. The blade support metal plate 562 is attached to the housing 540, and the seal member 520 is also attached to the housing 540. Further, with the developing roller 510 attached, the rubber portion 560a is pressed against the developing roller 510 by the elastic force due to the bending of the rubber support portion 560b.
In the present embodiment, a blade back member 570 is provided on the side opposite to the developing roller 510 side of the regulating blade 560 to prevent the toner T from entering between the rubber support portion 560b and the housing 540. The rubber portion 560a is pressed against the developing roller 510, and the rubber portion 560a is pressed against the developing roller 510.

本実施形態では、規制ブレード560の自由端部、すなわち、ブレード支持板金562に支持されている側とは逆側の端部は、その端縁で現像ローラ510に接触せずに、端縁から若干離れた部位で現像ローラ510に接触している。また、規制ブレード560は、その先端が現像ローラ510の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。
なお、現像ユニット50の現像装置51、52、53の各部の構成、作用、効果も、前記現像装置54と同様である。
In this embodiment, the free end portion of the regulating blade 560, that is, the end portion opposite to the side supported by the blade support metal plate 562, is not contacted with the developing roller 510 at the end edge. It is in contact with the developing roller 510 at a slightly separated site. The regulating blade 560 is disposed so that the tip thereof faces the upstream side in the rotation direction of the developing roller 510, and is in a so-called counter contact.
The configuration, operation, and effects of the developing devices 51, 52, and 53 of the developing unit 50 are the same as those of the developing device 54.

(現像ローラ)
次に、図3〜図6に基づき、本発明の現像ローラ510について詳細に説明する。
図3は、現像ローラの概略構成を示す平面図、図4は、図3に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図、図5は、図4中のA−A線断面図、図6は、図4の斜視図である。
図3に示すように、現像ローラ510は、円柱状の本体300と、該本体300の回転軸(中心軸)Oに沿って本体300の両端からそれぞれ突出し、本体300の外径より縮径した縮径部310とを有している。この現像ローラ510の本体300は、アルミニウム、ステンレス、鉄等のような金属材料を主材料として構成されている。これにより、後述する溝2を例えば転造(転写法)によって本体300(現像ローラ510)の外周部301に形成するとき、当該溝2を容易かつ確実に形成することができる。また、トナーTが本体300の外周部301上を搬送することで、トナーTを効率よく帯電させることができる。
なお、本体300の外周面301a(外周部301)には、必要に応じて、ニッケルメッキ、クロムメッキ等が施されていてもよい。
また、本体300の直径は、特に限定されないが、例えば、10〜30mmであるのが好ましく、15〜20mmであるのがより好ましい。
(Development roller)
Next, the developing roller 510 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
3 is a plan view showing a schematic configuration of the developing roller, FIG. 4 is an enlarged plan view of a groove formed in the developing roller shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA in FIG. 6 is a perspective view of FIG.
As shown in FIG. 3, the developing roller 510 protrudes from both ends of the main body 300 along the columnar main body 300 and the rotation axis (center axis) O of the main body 300, and is reduced in diameter from the outer diameter of the main body 300. And a reduced diameter portion 310. The main body 300 of the developing roller 510 is mainly composed of a metal material such as aluminum, stainless steel, or iron. Thereby, when the groove | channel 2 mentioned later is formed in the outer peripheral part 301 of the main body 300 (developing roller 510), for example by rolling (transfer method), the said groove | channel 2 can be formed easily and reliably. Further, the toner T can be efficiently charged by conveying the toner T on the outer peripheral portion 301 of the main body 300.
The outer peripheral surface 301a (outer peripheral portion 301) of the main body 300 may be subjected to nickel plating, chrome plating, or the like as necessary.
The diameter of the main body 300 is not particularly limited, but is preferably 10 to 30 mm, for example, and more preferably 15 to 20 mm.

図3に示すように、現像ローラ510の外周部301には、トナーTの粒子が入る溝2が形成されている。溝2は、複数の第1の溝21と、各第1の溝21と交差する複数の第2の溝22とで構成されている。
図4に示すように、複数の第1の溝21は、互いに平行であり、それぞれ、外周部301の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。
また、図4に示すように、複数の第2の溝22も、複数の第1の溝21と同様に、互いに平行であり、それぞれ、外周部301の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。そして、本実施形態では、図4および図6に示すように、第2の溝22は第1の溝21と直交している。
As shown in FIG. 3, a groove 2 into which toner T particles enter is formed in the outer peripheral portion 301 of the developing roller 510. The groove 2 includes a plurality of first grooves 21 and a plurality of second grooves 22 intersecting with the first grooves 21.
As shown in FIG. 4, the plurality of first grooves 21 are parallel to each other and are formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the outer peripheral portion 301.
Further, as shown in FIG. 4, the plurality of second grooves 22 are also parallel to each other like the plurality of first grooves 21, and are each substantially in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the outer peripheral portion 301. It is formed at equal intervals. In this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 6, the second groove 22 is orthogonal to the first groove 21.

図5に示すように、各第1の溝21および各第2の溝22のそれぞれには、トナー供給ローラ550から供給されたトナーTの粒子が入る。そして、これら第1の溝21および第2の溝22のそれぞれをトナーTが転動することにより、トナーTが現像ローラ510と接触し、擦られる。これにより、トナーが均一に帯電される。
なお、第1の溝21と第2の溝22のそれぞれの形状は、ほぼ同一であるため、以下、第1の溝21を代表的に説明する。
As shown in FIG. 5, the toner T particles supplied from the toner supply roller 550 enter the first grooves 21 and the second grooves 22, respectively. Then, the toner T rolls in each of the first groove 21 and the second groove 22 so that the toner T comes into contact with the developing roller 510 and is rubbed. As a result, the toner is uniformly charged.
In addition, since each shape of the 1st groove | channel 21 and the 2nd groove | channel 22 is substantially the same, the 1st groove | channel 21 is demonstrated typically below.

第1の溝21は、前述したように、互いに平行であり、それぞれ、外周部301の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成されている。これにより、トナーTが第1の溝21に収容され、適正な量のトナーTを搬送することができる。
ここで、第1の溝21の最大幅Aは、隣り合う前記凸部同士の離間距離の50〜90%であることが好ましく、60〜80%であることがより好ましい。
As described above, the first grooves 21 are parallel to each other, and are formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the outer peripheral portion 301. Thereby, the toner T is accommodated in the first groove 21, and an appropriate amount of toner T can be conveyed.
Here, the maximum width A1 of the first groove 21 is preferably 50 to 90%, more preferably 60 to 80% of the separation distance between the adjacent convex portions.

第1の溝21の幅をこのような範囲とすることで、外周面301aに対して第1の溝21の割合が多くなり、トナーTが第1の溝21に収容されることにより、十分なトナーT量を搬送することができる。また、適度な大きさの凸部3が形成され、トナーT粒子と現像ローラ510の外周面301aとの接触面が大きくなる。したがって、トナーTが外周面301aを転動することにより、良好に帯電される。その結果、かぶりが少ない高画質な印字が可能となる。   By setting the width of the first groove 21 in such a range, the ratio of the first groove 21 to the outer peripheral surface 301a increases, and the toner T is sufficiently accommodated in the first groove 21. A sufficient amount of toner T can be conveyed. Further, the convex portion 3 having an appropriate size is formed, and the contact surface between the toner T particles and the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 is increased. Therefore, the toner T is well charged by rolling on the outer peripheral surface 301a. As a result, high-quality printing with little fogging is possible.

第1の溝21の最大幅Aが前記下限値よりも小さければ、第1の溝21にトナーTが収容され難くなって収容され、十分なトナーT量を搬送できない。また、トナーTが第1の溝21内で積み重なり、帯電が不均一となる。
一方、第1の溝21の最大幅Aが前記上限値よりも大きければ、第1の溝21にトナーTが大量に収容され、トナーT漏れを引き起こす。また、上記好ましい範囲の場合よりも、外周面301aとの接触面が小さくなり、帯電性が低下する。
If the maximum width A1 of the first groove 21 is smaller than the lower limit value, the toner T is difficult to be accommodated in the first groove 21 and cannot be conveyed sufficiently. Further, the toner T accumulates in the first groove 21 and the charging becomes non-uniform.
On the other hand, if the maximum width A1 of the first groove 21 is larger than the upper limit value, a large amount of toner T is accommodated in the first groove 21 and causes toner T leakage. In addition, the contact surface with the outer peripheral surface 301a becomes smaller than in the above preferable range, and the chargeability is lowered.

第1の溝21の最大深さDは、トナーTの粒子の平均直径(平均粒径)の0.5倍以上、2倍以下が好ましく、等倍以上、1.5倍以下がより好ましい。かかる範囲内であれば、トナーTが積み重なることなく、第1の溝21にトナーTを収容することができる。よって、外周面301aとの接触によりトナーTを適切に帯電させることができ、かぶりが少ない高画質な印字が可能となる。 The maximum depth D 1 of the first groove 21 is preferably 0.5 times or more and 2 times or less, more preferably 1 time or more and 1.5 times or less the average diameter (average particle diameter) of the toner T particles. . Within this range, the toner T can be accommodated in the first groove 21 without the toner T being stacked. Therefore, the toner T can be appropriately charged by contact with the outer peripheral surface 301a, and high-quality printing with less fogging is possible.

第1の溝21の最大深さDが、トナーTの粒子の平均直径(平均粒径)の前記下限値よりも小さければ、第1の溝21の深さが浅くなるため、トナーTの搬送量が低下する可能性がある。また、トナーTが外周面301aと接触する割合も減少するため、帯電性が低下するおそれがある。
一方、第1の溝21の最大深さDが、トナーTの粒子の平均直径(平均粒径)の前記上限値よりも大きければ、第1の溝21内をトナーTが転動しにくくなる。よって、トナーTの搬送性が低下し、帯電性も悪くなる。
If the maximum depth D1 of the first groove 21 is smaller than the lower limit value of the average diameter (average particle diameter) of the toner T particles, the depth of the first groove 21 becomes shallow. There is a possibility that the transport amount decreases. Further, since the rate at which the toner T comes into contact with the outer peripheral surface 301a is also reduced, there is a possibility that the charging property is lowered.
On the other hand, if the maximum depth D1 of the first groove 21 is larger than the upper limit value of the average diameter (average particle diameter) of the toner T particles, the toner T is difficult to roll in the first groove 21. Become. Therefore, the transportability of the toner T is lowered and the charging property is also deteriorated.

ここで、トナーTの平均粒径の具体的な範囲としては、例えば、1〜10μmであるのが好ましく、1〜7μmであるのがより好ましい。このような平均粒径の範囲のトナーTを用いれば、トナーTが第1の溝21に積み重なって収容されることがなく、外周面301a上を滑らかに転動するので、トナーTが確実かつ均一に帯電される。
トナーTの平均粒径が前記下限値よりも小さければ、第1の溝21にトナーTが積み重なって収容され、トナーTの帯電が不均一となる。
一方、トナーTの平均粒径が前記上限値よりも大きければ、トナーTが適切に外周面301aを転動せず、帯電性が悪くなる可能性がある。
Here, the specific range of the average particle size of the toner T is preferably, for example, 1 to 10 μm, and more preferably 1 to 7 μm. When the toner T having such an average particle size is used, the toner T is not stacked and stored in the first groove 21, and smoothly rolls on the outer peripheral surface 301a. Uniformly charged.
If the average particle size of the toner T is smaller than the lower limit value, the toner T is stacked and accommodated in the first groove 21, and the toner T is non-uniformly charged.
On the other hand, if the average particle size of the toner T is larger than the upper limit value, the toner T does not appropriately roll on the outer peripheral surface 301a, and the chargeability may deteriorate.

なお、第1の溝21の深さDと第2の溝22の深さDとは、前記トナー粒子の平均粒径との関係を満足する限り、(第1の溝21の深さD)=(第2の溝22の深さD)なる関係を満足していてもよいし、(第1の溝21の深さD)>(第2の溝22の深さD)なる関係を満足していてもよいし、(第1の溝21の深さD)<(第2の溝22の深さD)なる関係を満足していてもよい。本実施形態では、D=Dなる関係を満足している。これにより、現像ローラ510の外周面301aが段差のない滑らかな形状となるため、トナーTが当該外周面301aを滑らかに転動することができる。
また、深さDと深さDとの比D/Dは、特に限定されないが、例えば、0.5〜2であるのが好ましく、0.8〜1.5であるのがより好ましい。これにより、現像ローラ510の外周面301aが段差のない滑らかな形状となるため、トナーTが当該外周面301aを滑らかに転動することができる。
The depth of the first groove 21 D 1 and the depth D 2 of the second groove 22, as long as it satisfies the relationship between the average particle diameter of the toner particles, (the depth of the first groove 21 D 1 ) = (depth D 2 of second groove 22) may be satisfied, or (depth D 1 of first groove 21)> (depth D of second groove 22). may also be satisfied 1) the relationship may be satisfied (depth D 1 of the first groove 21) <(depth D 1) the relationship of the second groove 22. In the present embodiment, the relationship D 1 = D 2 is satisfied. As a result, the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 has a smooth shape without a step, so that the toner T can smoothly roll on the outer peripheral surface 301a.
The ratio D 2 / D 1 between the depth D 1 and the depth D 2 is not particularly limited, for example, is preferably from 0.5 to 2, and even 0.8 to 1.5 More preferred. As a result, the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 has a smooth shape without a step, so that the toner T can smoothly roll on the outer peripheral surface 301a.

図5に示すように、第1の溝21は、その断面形状がU字形状をなし、側面211と底面212を有する。これにより、トナーTが滑らかに転動することができる。そして、現像ローラ510の外周面301aとトナーTが接触することにより、トナーTが均一に帯電される。
また、図5に示すように、第1の溝21のU字形状は、左右対称に形成されている。これにより、トナーT粒子の第1の溝21への収容、離脱がスムーズに進行し、トナーTを滑らかに搬送することができる。したがって、トナーTが外周面301aと接することにより、トナーTを均一に帯電させることができる。
As shown in FIG. 5, the first groove 21 has a U-shaped cross section, and has a side surface 211 and a bottom surface 212. Thereby, the toner T can roll smoothly. Then, when the toner T comes into contact with the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510, the toner T is uniformly charged.
Moreover, as shown in FIG. 5, the U-shape of the first groove 21 is formed symmetrically. As a result, the toner T particles are smoothly accommodated and separated from the first groove 21, and the toner T can be smoothly conveyed. Therefore, the toner T can be uniformly charged when the toner T contacts the outer peripheral surface 301a.

このときの第1の溝21の底面212の曲率半径は、トナーT粒子の平均粒径の半分より大きいことが好ましく、0.6〜10倍であることが好ましい。より具体的には、第1の溝21の底面212の曲率半径は、0.5μmよりも大きいことが好ましく、0.6〜50μmであることが好ましい。
これにより、トナーT粒子が第1の溝21中で転動し易い溝形状となり、トナーTと外周面301aが接触することにより、トナーT粒子が良好に帯電される。
第1の溝21の底面212の曲率半径が前記下限値よりも小さいければ、第1の溝21にトナーTが積み重なって収容され、トナーTの帯電が不均一となる。
一方、第1の溝21の底面212の曲率半径が前記上限値よりも大きければ、第1の溝21内をトナーTが滑らかに転動せず、トナーTの帯電性が悪くなる。
At this time, the radius of curvature of the bottom surface 212 of the first groove 21 is preferably larger than half of the average particle diameter of the toner T particles, and preferably 0.6 to 10 times. More specifically, the radius of curvature of the bottom surface 212 of the first groove 21 is preferably larger than 0.5 μm, and preferably 0.6 to 50 μm.
As a result, the toner T particles have a groove shape that is easy to roll in the first groove 21, and the toner T particles are favorably charged when the toner T and the outer peripheral surface 301 a come into contact with each other.
If the radius of curvature of the bottom surface 212 of the first groove 21 is smaller than the lower limit value, the toner T is stacked and accommodated in the first groove 21 and the toner T is non-uniformly charged.
On the other hand, if the radius of curvature of the bottom surface 212 of the first groove 21 is larger than the upper limit value, the toner T does not roll smoothly in the first groove 21 and the chargeability of the toner T is deteriorated.

第1の溝21同士の間隔は、略等間隔で形成される。具体的には、後述するCの長さの範囲であることが好ましい。かかる範囲内であれば、外周面301aに対して適度な間隔で第1の溝21が形成され、適正な量のトナーTを搬送することができる。また、外周面301aとの接触により、トナーTが均一に帯電される。したがって、かぶりの少ない、高画質な印字が可能となる。
第2の溝22は、その各部の寸法、形状について、前記第1の溝21のものと同様である。また、その作用、効果も同様である。
The intervals between the first grooves 21 are formed at substantially equal intervals. Specifically, it is preferably in the range of length of C 1 to be described later. Within this range, the first grooves 21 are formed at an appropriate interval with respect to the outer peripheral surface 301a, and an appropriate amount of toner T can be conveyed. Further, the toner T is uniformly charged by the contact with the outer peripheral surface 301a. Therefore, high-quality printing with less fogging is possible.
The second groove 22 is the same as that of the first groove 21 with respect to the size and shape of each part. The operation and effect are also the same.

凸部3は、第1の溝21と第2の溝22とが交差することにより生じる、第1の溝21と第2の溝22とのそれぞれで囲まれる領域に形成される。このような領域に凸部が形成されることにより、例えば、第1の溝21に位置するトナーTが、現像ローラ510の回転に伴なって、凸部3に向って転動し、さらに、第2の溝22に収容される。これにより、トナーTは、現像ローラ510の外周面301aと多く接触し、トナーTが均一に帯電される。また、トナーTが溝2に収用されることにより、適正なトナーT量を搬送することができる。
凸部3は、その頂面31が略平面で形成され、凸部3全体として截頭錐体状の形状をなしている。頂面31を平面とすることで、トナーTや規制ブレードとの摩擦により表面が磨耗しにくくなり、現像ローラ510の性能が長期にわたり維持される。また、頂面31をトナーTが転動するため、トナーTの帯電性を上げることができる。
The convex portion 3 is formed in a region surrounded by each of the first groove 21 and the second groove 22 that is generated when the first groove 21 and the second groove 22 intersect. By forming the convex portion in such a region, for example, the toner T located in the first groove 21 rolls toward the convex portion 3 as the developing roller 510 rotates, It is accommodated in the second groove 22. As a result, the toner T comes into much contact with the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510, and the toner T is uniformly charged. Further, since the toner T is collected in the groove 2, an appropriate amount of toner T can be conveyed.
As for the convex part 3, the top surface 31 is formed in a substantially plane, and the convex part 3 has comprised the truncated cone shape as a whole. By making the top surface 31 flat, the surface is hardly worn by friction with the toner T and the regulating blade, and the performance of the developing roller 510 is maintained for a long time. Further, since the toner T rolls on the top surface 31, the charging property of the toner T can be improved.

本実施形態では、図4、図5および図6に示すとおり、頂面31は略正四角形で形成されている。これにより、第1の溝21と第2の溝22を直交させるだけで当該頂面31が得られるので、頂面31が略正四角形である凸部3を簡便に得ることができる。
なお、凸部3は現像ローラ510の外周面301a上に形成されているので、その頂面31は現像ローラ510の外径の曲率半径と略同程度に湾曲している。この程度の湾曲は、前記「略平面」に含まれるものとする。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 4, 5, and 6, the top surface 31 is formed in a substantially square shape. Thereby, since the top surface 31 is obtained simply by making the first groove 21 and the second groove 22 orthogonal to each other, the convex portion 3 in which the top surface 31 is a substantially square can be easily obtained.
Since the convex portion 3 is formed on the outer peripheral surface 301 a of the developing roller 510, the top surface 31 is curved to approximately the same radius of curvature as the outer diameter of the developing roller 510. This degree of curvature is included in the “substantially plane”.

凸部3の頂面31の大きさは、第1の溝21同士および第2の溝22同士のそれぞれの間隔によって定まる。具体的には、凸部3の頂面31の中心を通り第2の溝22と平行な方向の頂面31の長さをCとしたとき、Cは10〜50μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。
また、凸部3の頂面31の中心を通り第1の溝21と平行な方向の頂面31の長さをCとしたとき、Cは10〜50μmであることが好ましく、10〜30μmであることがより好ましい。
The size of the top surface 31 of the convex portion 3 is determined by the distance between the first grooves 21 and the second grooves 22. Specifically, when the length of the top surface 31 around the streets of the second groove 22 parallel to the direction of the top surface 31 of the convex portion 3 and a C 1, preferably C 1 is 10~50μm 10 to 30 μm is more preferable.
Further, when the length of the top surface 31 around the streets of the first groove 21 parallel to the direction of the top surface 31 of the convex portion 3 and C 2, preferably C 2 is 10 to 50 [mu] m,. 10 to More preferably, it is 30 μm.

およびCのそれぞれを上記範囲とすることで、頂面31が適度な大きさとなり、頂面31をトナーTが転動することにより効率的にトナーTを帯電させることができる。
およびCのそれぞれが前記下限値よりも小さければ、長時間の使用により規制ブレードやトナーとの摩擦で凸部が磨耗しやすくなり、トナー搬送量、帯電量を維持することができなくなる。
一方、CおよびCのそれぞれが前記上限値よりも大きければ、外周面301aに対して溝2の割合が小さくなるため、トナーT漏れを引き起こす。また、トナーTと外周面301aとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。
なお、凸部3の高さは、第1の溝21の深さDおよび第2の溝22の深さDと同じである。
By setting each of C 1 and C 2 within the above ranges, the top surface 31 has an appropriate size, and the toner T can be efficiently charged by rolling the toner T on the top surface 31.
If each of C 1 and C 2 is smaller than the lower limit value, the convex portion is likely to be worn by friction with the regulating blade and the toner after a long period of use, and the toner conveyance amount and the charge amount cannot be maintained. .
On the other hand, if each of C 1 and C 2 is larger than the upper limit value, the ratio of the groove 2 to the outer peripheral surface 301a becomes small, and thus toner T leakage occurs. Further, since the surface where the toner T and the outer peripheral surface 301a come into contact is smaller than the above preferable range, the charging property of the toner T is deteriorated.
The height of the convex portion 3 is the same as the depth D 2 of the first depth D 1 of the groove 21 and the second groove 22.

凸部3は、隣り合う凸部3との離間距離dが、50〜100μmであることが好ましく、60〜90μmであることがより好ましい。かかる範囲内であれば、現像ローラ510の外周面301aに適度な数の凸部3が存在することなり、適正な量のトナーTを搬送することができる。また、第1の溝21および/または第2の溝22から凸部3へとトナーTが効率よく転動することにより、現像ローラ510の外周面301aとトナーTが効率的に接触し、トナーTの帯電性が良好となる。さらに、現像後に現像ローラ510に残存しているトナーTを現像ローラ510から剥ぎ取る、リセット性にも優れる。また、現像ローラとしての機能(帯電、搬送性能)が良好であると同時に、その性能を維持する耐久性とのバランスが優れている。   As for the convex part 3, it is preferable that the separation distance d with the adjacent convex part 3 is 50-100 micrometers, and it is more preferable that it is 60-90 micrometers. Within this range, an appropriate number of convex portions 3 are present on the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510, and an appropriate amount of toner T can be conveyed. Further, the toner T efficiently rolls from the first groove 21 and / or the second groove 22 to the convex portion 3, so that the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 and the toner T efficiently come into contact with each other. The chargeability of T becomes good. Further, the toner T remaining on the developing roller 510 after development is peeled off from the developing roller 510, and the reset property is excellent. In addition, the function (charging and conveying performance) as a developing roller is good, and at the same time, the balance with durability for maintaining the performance is excellent.

隣り合う凸部3との離間距離dが前記下限値よりも小さければ、帯電性能は上がるが、溝幅(A、B)などの条件を満足させた場合、凸部3の面積が小さくなるため摩擦により磨耗し、現像ローラ510として初期の性能を維持できない。
一方、隣り合う凸部3との離間距離dが前記上限値よりも大きければ、第1の溝21の最大幅Aが大きくなり、トナーT漏れを引き起こしてしまう恐れがある。また、トナーTと外周面301aとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。
If the distance d between adjacent convex portions 3 is smaller than the lower limit value, the charging performance is improved. However, when the conditions such as the groove width (A 1 , B 1 ) are satisfied, the area of the convex portion 3 is small. Therefore, it is worn by friction and the initial performance as the developing roller 510 cannot be maintained.
On the other hand, if the distance d between the adjacent convex portions 3 is larger than the upper limit value, the maximum width A1 of the first groove 21 is increased, which may cause toner T leakage. Further, since the surface where the toner T and the outer peripheral surface 301a come into contact is smaller than the above preferable range, the charging property of the toner T is deteriorated.

さて、図4および図6に示すように、本発明においては、第1の溝21の最大幅をA、前記第2の溝22の幅をB、凸部3の頂面31の中心を通り第2の溝22と平行な方向の頂面31の長さをC、凸部3の頂面31の中心を通り第1の溝21と平行な方向の頂面31の長さをCとしたとき、A>C、かつ、B>Cとなる関係を満たしていることが条件となる。
これにより、十分な量のトナーTを搬送することができる。また、トナーT同士の接触する割合が少なくなり、トナーTと外周面301aの接触する割合が多くなるため、トナーTの帯電性が良好になる。したがって、かぶりを抑えた、ムラのない高画質な印字が可能となる。
4 and 6, in the present invention, the maximum width of the first groove 21 is A 1 , the width of the second groove 22 is B 1 , and the center of the top surface 31 of the convex portion 3. The length of the top surface 31 in the direction parallel to the second groove 22 through C 1 is the length of the top surface 31 in the direction parallel to the first groove 21 through the center of the top surface 31 of the convex portion 3. When C 2 is satisfied, the condition is that A 1 > C 1 and B 1 > C 2 are satisfied.
Thereby, a sufficient amount of toner T can be conveyed. Further, the ratio of contact between the toners T is reduced, and the ratio of contact between the toner T and the outer peripheral surface 301a is increased, so that the chargeability of the toner T is improved. Therefore, it is possible to perform high-quality printing without unevenness while suppressing fogging.

とC、BとCの関係が上記関係を満たしていなければ、十分な量のトナーTを搬送することができない。また、トナーTが第1の溝21または第2の溝22内に積み重なって収容され、トナーTの帯電が不均一となる。
具体的には、第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅Bは、それぞれCとCとの平均値の1.2〜9倍であることが好ましく、2〜6倍であることがより好ましい。
これにより、十分な量のトナーTを搬送することができ、かつ、トナーT同士の接触する割合が少なくなるため、トナーTの帯電性が良好になる。したがって、かぶりを抑えた、ムラのない高画質な印字が可能となる。
If the relationship between A 1 and C 1 and B 1 and C 2 does not satisfy the above relationship, a sufficient amount of toner T cannot be conveyed. Further, the toner T is stacked and accommodated in the first groove 21 or the second groove 22, so that the toner T is non-uniformly charged.
Specifically, the maximum width B 1 of the maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21, it is 1.2 to 9 times the average value of C 1 and C 2 respectively preferably 2 to 6 times more preferable.
As a result, a sufficient amount of toner T can be transported, and the ratio of contact between the toners T decreases, so that the chargeability of the toner T is improved. Therefore, it is possible to perform high-quality printing without unevenness while suppressing fogging.

第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅Bのそれぞれが、CとCとの平均値の下限値よりも小さければ、十分な量のトナーTを搬送することができない。また、トナーTが第1の溝21および第2の溝22内に積み重なって収容され、トナーTの帯電が不均一となる。
一方、第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅Bのそれぞれが、CとCとの平均値の上限値よりも大きければ、第1の溝21および第2の溝22にトナーTが大量に収容され、トナーT漏れを引き起こしてしまう恐れがある。また、トナーTと外周面301aとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。
Each of the maximum width B 1 of the maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21 is smaller than the lower limit value of the average value of C 1 and C 2, transport a sufficient amount of toner T Can not do it. Further, the toner T is stacked and accommodated in the first groove 21 and the second groove 22, so that the toner T is non-uniformly charged.
On the other hand, each of the maximum width B 1 of the maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21 is greater than the upper limit value of the average value of the C 1 and C 2, the first groove 21 and A large amount of toner T is accommodated in the second groove 22, which may cause toner T leakage. Further, since the surface where the toner T and the outer peripheral surface 301a come into contact is smaller than the above preferable range, the charging property of the toner T is deteriorated.

また、第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅Bは、それぞれトナーT粒子の平均粒径の2.5〜20倍であることが好ましく、3〜10倍であることがより好ましい。
これにより、トナーTが第1の溝21に確実に収容され、適正量の搬送が可能となる。また、トナーT粒子と現像ローラ510の外周面301aとの接触面が大きくなり、トナーTが良好に帯電される。
The maximum width B 1 of the maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21 is preferably 2.5 to 20 times the average particle diameter of each toner T particles, 3-10 times It is more preferable that
Thereby, the toner T is reliably accommodated in the first groove 21, and an appropriate amount can be conveyed. Further, the contact surface between the toner T particles and the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 becomes large, and the toner T is charged well.

第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅BがそれぞれトナーT粒子の平均粒径の前記下限値よりも小さければ、トナーTが第1の溝21および第2の溝22の幅に収容されないおそれがあり、トナーTの帯電性が悪くなる。また、十分な量のトナーTを搬送することができない。
一方、第1の溝21の最大幅Aおよび第2の溝22の最大幅BがそれぞれトナーT粒子の平均粒径の前記上限値よりも大きければ、トナーTが第1の溝21および第2の溝22の幅に大量に収容され、トナーT漏れを引き起こすおそれがある。また、トナーTと外周面301aとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。
Is smaller than the lower limit of the average particle diameter of the maximum width B 1 is each toner T particles of maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21, the toner T is first groove 21 and a second Therefore, the toner T may not be accommodated in the width of the groove 22, and the chargeability of the toner T is deteriorated. Further, a sufficient amount of toner T cannot be conveyed.
On the other hand, is larger than the upper limit of the average particle diameter of the maximum width B 1 is each toner T particles of maximum width A 1 and the second groove 22 of the first groove 21, the toner T is first groove 21 and A large amount is accommodated in the width of the second groove 22, which may cause toner T leakage. Further, since the surface where the toner T and the outer peripheral surface 301a come into contact is smaller than the above preferable range, the charging property of the toner T is deteriorated.

また、現像ローラ510の外周面301aにおいて、第1の溝21が占める(以下、溝2が形成されている部位を「溝形成部320」という)面積率は、外周面301aの面積の40〜90%であるのが好ましく、60〜80%であるのがより好ましい。溝形成部320の面積率が前記範囲内の値であると、より均一かつ最適な量のトナーTを搬送することができる。また、現像ローラ510とトナーTが接触する割合が多くなるため、トナーTの帯電性が良好となる。したがって、かぶりが少なく、ムラのない高画質な印字が可能となる。   Further, the area ratio occupied by the first groove 21 on the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 (hereinafter, the portion where the groove 2 is formed is referred to as “groove forming portion 320”) is 40 to 40 of the area of the outer peripheral surface 301a. 90% is preferable, and 60 to 80% is more preferable. When the area ratio of the groove forming portion 320 is a value within the above range, a more uniform and optimum amount of toner T can be conveyed. Further, since the ratio of contact between the developing roller 510 and the toner T is increased, the charging property of the toner T is improved. Accordingly, it is possible to print with high image quality with less fog and without unevenness.

溝形成部320の面積率が外周面301aの面積の前記下限値より小さければ、トナーTが外周面301aと接触する面が小さくなり、トナーTの帯電性が悪くなる。また、外周面301aに対して溝2の割合が小さいので、十分な量のトナーTを搬送することができない。
一方、溝形成部320の面積率が外周面301aの面積の前記上限値より大きければ、第1の溝21から凸部3へと転動する割合が少なくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。また、トナーTと外周面301aとの接触する面が上記好ましい範囲よりも小さくなるため、トナーTの帯電性が悪くなる。
If the area ratio of the groove forming portion 320 is smaller than the lower limit value of the area of the outer peripheral surface 301a, the surface where the toner T comes into contact with the outer peripheral surface 301a becomes small, and the charging property of the toner T is deteriorated. Further, since the ratio of the groove 2 to the outer peripheral surface 301a is small, a sufficient amount of toner T cannot be conveyed.
On the other hand, if the area ratio of the groove forming portion 320 is larger than the upper limit value of the area of the outer peripheral surface 301a, the ratio of rolling from the first groove 21 to the convex portion 3 decreases, and the charging property of the toner T is poor. Become. Further, since the surface where the toner T and the outer peripheral surface 301a come into contact is smaller than the above preferable range, the charging property of the toner T is deteriorated.

以上のように、本発明の現像ローラは、互いに交差する第1の溝21と第2の溝22とを有するため、トナーTを収容し、搬送することができる。このとき、DとDとがトナーTの平均粒径の1/2〜2倍であるため、トナーTが溝2内で積み重なることなく転動する。また、断面形状が左右対称のU字形状をなしているため、トナーTの転動が滑らかに進行し、溝2からトナーTが離脱する。そして、離脱したトナーTは、凸部3の略平面状の頂面31を転動し、再度溝2に収容される。さらに、第1の溝21の幅と第2の溝22の幅とがそれぞれ所定の関係を満たしているため、トナーTの外周面aとの接触面が大きくなり、トナーTを均一かつ良好に帯電させることができる。したがって、かぶりが少なく、ムラのない高画質な画像の印字が可能となる。
なお、図5、図6では、第1の溝21および第2の溝22は、それぞれほぼ同じU字形状をなしていたが、それそれ、異なるU字形状であってもよい。例えば、第1の溝21は半円形状であるが、第2の溝22は半楕円形状であってもよい。また、第1の溝21または第2の溝22の一部の部位のU字形状が他の部位のU字形状と異なっていてもよい。
As described above, since the developing roller of the present invention has the first groove 21 and the second groove 22 that intersect each other, the toner T can be accommodated and conveyed. At this time, since D 1 and D 2 are 1/2 to 2 times the average particle diameter of the toner T, the toner T rolls without being stacked in the groove 2. Further, since the cross-sectional shape is a symmetrical U-shape, the toner T rolls smoothly and the toner T is detached from the groove 2. The detached toner T rolls on the substantially flat top surface 31 of the convex portion 3 and is accommodated in the groove 2 again. Further, since the width of the first groove 21 and the width of the second groove 22 satisfy the predetermined relationship, the contact surface with the outer peripheral surface a of the toner T becomes large, and the toner T is made uniform and satisfactory. Can be charged. Therefore, it is possible to print a high-quality image with little fog and without unevenness.
In FIGS. 5 and 6, the first groove 21 and the second groove 22 have substantially the same U-shape, but may have different U-shapes. For example, the first groove 21 has a semicircular shape, but the second groove 22 may have a semielliptical shape. Moreover, the U-shape of a part of the first groove 21 or the second groove 22 may be different from the U-shape of other parts.

<第2実施形態>
図7は、現像ローラ510に形成された溝2の拡大平面図である。
以下、この図を参照して本発明の現像ローラ510の第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
本実施形態は、凸部3の形状、第1の溝21と第2の溝22との交わる角度が第1実施形態と相違している。
<Second Embodiment>
FIG. 7 is an enlarged plan view of the groove 2 formed in the developing roller 510.
Hereinafter, the second embodiment of the developing roller 510 of the present invention will be described with reference to this drawing. However, the difference from the above-described embodiment will be mainly described, and description of similar matters will be omitted.
This embodiment is different from the first embodiment in the shape of the convex portion 3 and the angle at which the first groove 21 and the second groove 22 intersect.

図7に示すように、凸部3の頂面31は菱形の略平面形状となっている。すなわち、複数の第1の溝21と複数の第2の溝22とが、直交しないで交差している。このときの第1の溝21と第2の溝22とが交わる角度θは、20〜135°であることが好ましく、45〜90°であることがより好ましい。第1の溝21と第2の溝22の交わる角度をこのような角度にすることで、菱形の頂面31が得られ、単位格子辺りのトナーの移動距離が増加する。そして、第1実施形態の場合(直交の場合)よりも、トナーTが凸部3に引っかからず、より滑らかに転動する。そのため、トナーTが現像ローラ510の外周面301aとより効率良く接することにより、トナーTの帯電性がより良好となる。したがって、よりかぶりが少なく、ムラのない高画質な印字を実現できる。   As shown in FIG. 7, the top surface 31 of the convex portion 3 has a rhombus substantially planar shape. That is, the plurality of first grooves 21 and the plurality of second grooves 22 intersect without being orthogonal to each other. At this time, the angle θ at which the first groove 21 and the second groove 22 cross each other is preferably 20 to 135 °, and more preferably 45 to 90 °. By setting the angle at which the first groove 21 and the second groove 22 intersect to such an angle, a diamond-shaped top surface 31 is obtained, and the moving distance of the toner around the unit lattice increases. Then, the toner T does not catch on the convex portion 3 and rolls more smoothly than in the case of the first embodiment (in the case of being orthogonal). For this reason, the toner T comes into contact with the outer peripheral surface 301a of the developing roller 510 more efficiently, so that the charging property of the toner T becomes better. Accordingly, it is possible to realize high-quality printing with less fog and no unevenness.

以上、本発明の現像ローラ、現像装置および画像形成装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、現像ローラ、現像装置および画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の現像ローラ、現像装置および画像形成装置は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
As described above, the developing roller, the developing device, and the image forming apparatus of the present invention have been described with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and each part constituting the developing roller, the developing device, and the image forming apparatus. Can be replaced with any structure capable of performing the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
In addition, the developing roller, the developing device, and the image forming apparatus of the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this.

1.現像装置の製造
(実施例1)
[1.1]現像ローラの製造
STKM11Aで構成された現像ローラの外周面を、所定の形状となるように転造し、その後その表面にNiPメッキをした。これにより、深さ7μmの第1の溝と、深さ7μmの第2の溝とを有する現像ローラを製造した。
なお、各溝の最大幅(A、B)、凸部の頂面の大きさ(C、C)、曲率半径、凸部離間距離(d)などは表1中に示した。
[1.2]現像装置の製造
この現像ローラを組み込んだ図2に示す構造の現像装置を製造した。
[1.3]画像形成装置の製造
この現像装置を組み込んだ図1に示す構造の画像形成装置を製造した。
1. Production of developing device (Example 1)
[1.1] Manufacture of developing roller The outer peripheral surface of the developing roller made of STKM11A was rolled into a predetermined shape, and then NiP plating was applied to the surface. Thus, a developing roller having a first groove having a depth of 7 μm and a second groove having a depth of 7 μm was manufactured.
Table 1 shows the maximum width (A 1 , B 1 ) of each groove, the size of the top surface of the convex portion (C 1 , C 2 ), the radius of curvature, the convex portion separation distance (d), and the like.
[1.2] Manufacture of developing device A developing device having the structure shown in FIG. 2 incorporating the developing roller was manufactured.
[1.3] Manufacture of image forming apparatus An image forming apparatus having the structure shown in FIG.

(実施例2)〜(実施例19)
実施例1において、現像ローラの溝の最大幅や凸部の大きさなどの条件を表1に示すように変えた以外は、実施例1と同様に行い、画像形成装置を製造した。
(比較例1)〜(比較例6)
実施例1において、現像ローラの溝の最大幅や凸部の大きさなどの条件を表1に示すように変えた以外は、実施例1と同様に行い、画像形成装置を製造した。
(Example 2) to (Example 19)
In Example 1, an image forming apparatus was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the conditions such as the maximum width of the groove of the developing roller and the size of the convex portion were changed as shown in Table 1.
(Comparative Example 1) to (Comparative Example 6)
In Example 1, an image forming apparatus was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the conditions such as the maximum width of the groove of the developing roller and the size of the convex portion were changed as shown in Table 1.

2.評価
以上のようにして得られた各現像ローラについて、帯電特性、トナー漏れ性の評価を、下記の方法により行った。なお、用いたトナーは、平均粒径は5μmのポリエステル系樹脂の組成のものを用いた。
[2.1]帯電特性
実施例1〜19、比較例1〜6で得られた画像形成装置において、印字途中で画像形成装置を停止させ、カートリッジを取り外した。そして、粉黛帯電量分布測定装置(ホソカワミクロン社製、E-spart analyzer)を用いて、帯電量分布を測定した。その結果から、帯電量を求めた。
帯電量については、初期帯電量と、30000枚印字後の帯電量について求めた。そして、以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:初期帯電量からの変化量(絶対値)が3μC/g以上。
○:初期帯電量からの変化量(絶対値)が1μC/g以上3μC/g未満。
△:初期帯電量からの変化量(絶対値)が0.5μC/g以上1μC/g未満。
×:初期帯電量からの変化量(絶対値)が0.5μC/g未満。
2. Evaluation With respect to each developing roller obtained as described above, charging characteristics and toner leakage were evaluated by the following methods. The toner used was a polyester resin composition having an average particle diameter of 5 μm.
[2.1] Charging characteristics In the image forming apparatuses obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6, the image forming apparatus was stopped during printing, and the cartridge was removed. Then, the charge amount distribution was measured using a powder dust charge amount distribution measuring device (E-spart analyzer, manufactured by Hosokawa Micron Corporation). From the result, the charge amount was determined.
Regarding the charge amount, the initial charge amount and the charge amount after printing 30000 sheets were obtained. And it evaluated in accordance with the following four steps of criteria.
A: The amount of change from the initial charge amount (absolute value) is 3 μC / g or more.
A: The amount of change (absolute value) from the initial charge amount is 1 μC / g or more and less than 3 μC / g.
Δ: The amount of change (absolute value) from the initial charge amount is 0.5 μC / g or more and less than 1 μC / g.
X: The amount of change from the initial charge amount (absolute value) is less than 0.5 μC / g.

[2.2]トナー漏れ性
実施例1〜19、比較例1〜6で得られた画像形成装置において、まず使用初期のトナー漏れ性を確認し、以下の4段階の基準に従い評価した。次に、印字途中で画像形成装置を停止させ、カートリッジを取り外した(30000枚印字後)。そのときのカートリッジからのトナー漏れの有無を目視で確認し、以下の4段階の基準に従い評価した。
◎:トナー漏れが全く認められなかった。
○:トナー漏れがわずかに認められた。
△:トナー漏れが認められた。
×:トナー漏れが顕著に認められた。
これらの結果を表1にまとめて示した。なお、表1中、A>C、B>Cの条件の○は当該条件を満たすことを意味し、×は当該条件を満たさないことを示す。
[2.2] Toner Leakage In the image forming apparatuses obtained in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 6, first, toner leakage was confirmed at the initial stage of use and evaluated according to the following four criteria. Next, the image forming apparatus was stopped during printing, and the cartridge was removed (after printing 30000 sheets). At that time, the presence or absence of toner leakage from the cartridge was visually confirmed and evaluated according to the following four criteria.
A: No toner leakage was observed.
○: Slight toner leakage was observed.
Δ: Toner leakage was observed.
X: Remarkable toner leakage was observed.
These results are summarized in Table 1. In Table 1, A in the conditions of A 1 > C 1 and B 1 > C 2 means that the condition is satisfied, and x indicates that the condition is not satisfied.

Figure 2008020862
Figure 2008020862

表1から明らかなように、本発明の現像ローラは、いずれも、帯電特性およびトナー漏れ性に優れていた。
特に実施例1〜5では、第1の溝と、第2の溝の最大深さがトナー平均粒径の0.5〜2倍の範囲内であるため、帯電特性、トナー漏れ性に特に優れていた。
また、実施例9〜13では、第1の溝と、第2の溝の底面の曲率半径がトナー平均粒径の0.6〜10倍の範囲内であるため、帯電特性、トナー漏れ性に特に優れていた。
また、実施例15〜17では、隣り合う凸部同士の離間距離が50〜100μmであるため、帯電特性、トナー漏れ性に特に優れていた。
また、実施例6〜8、14、18、19では、A>CかつB>Cの関係を満たし、第1の溝および第2の溝の最大深さが、トナー平均粒径の0.5〜2倍の範囲内であるため、トナー漏れ性はわずかに認められたものの、帯電特性に優れていた。
As is clear from Table 1, all of the developing rollers of the present invention were excellent in charging characteristics and toner leakage.
Particularly in Examples 1 to 5, since the maximum depth of the first groove and the second groove is in the range of 0.5 to 2 times the average particle diameter of the toner, the charging characteristics and the toner leakage are particularly excellent. It was.
In Examples 9 to 13, since the curvature radii of the bottom surfaces of the first groove and the second groove are in the range of 0.6 to 10 times the average particle diameter of the toner, charging characteristics and toner leakage are improved. Especially excellent.
In Examples 15 to 17, since the distance between adjacent convex portions was 50 to 100 μm, the charging characteristics and toner leakage were particularly excellent.
In Examples 6 to 8, 14, 18, and 19, the relationship of A 1 > C 1 and B 1 > C 2 is satisfied, and the maximum depth of the first groove and the second groove is the average particle diameter of the toner. Therefore, although the toner leakage was slightly recognized, the charging characteristics were excellent.

これに対して、比較例のトナーでは、本発明の所定の条件を満たしていないので、帯電特性およびトナー漏れ性いずれも実施例に劣るものであった。
特に、比較例1、2は、第1の溝および第2の溝の最大深さが、トナー平均粒径の0.5〜2倍の範囲外であるため、帯電特性に劣っていた。
また、比較例3〜6では、A>CかつB>Cの関係を満たしていないため、帯電特性、トナー漏れ性のいずれも劣っていた。
On the other hand, since the toner of the comparative example does not satisfy the predetermined condition of the present invention, both the charging characteristics and the toner leakage are inferior to those of the examples.
In particular, Comparative Examples 1 and 2 were inferior in charging characteristics because the maximum depth of the first groove and the second groove was outside the range of 0.5 to 2 times the average particle diameter of the toner.
In Comparative Examples 3 to 6, since the relationship of A 1 > C 1 and B 1 > C 2 was not satisfied, both charging characteristics and toner leakage were inferior.

本発明の画像形成装置の概略構成を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の現像装置の概略構成を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a developing device of the present invention. 本発明の現像ローラの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the developing roller of this invention. 図3に示す現像ローラに形成された溝の拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view of a groove formed in the developing roller shown in FIG. 3. 図4中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図3に示す現像ローラに形成された溝の拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a groove formed in the developing roller shown in FIG. 3. 本発明の現像ローラに形成された溝の拡大平面図である。It is an enlarged plan view of a groove formed in the developing roller of the present invention. 従来の塗工用ロッドの概略構成を示す図であり、(a)は、平面図、(b)は、塗工用ロッドの外周部に形成された溝の配置を示す拡大図、(c)は、外周部に形成された溝の形状を示す断面図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional coating rod, (a) is a top view, (b) is an enlarged view which shows arrangement | positioning of the groove | channel formed in the outer peripheral part of the coating rod, (c) These are sectional drawings which show the shape of the groove | channel formed in the outer peripheral part.

符号の説明Explanation of symbols

10……プリンタ 2……溝 21……第1の溝 211……側面 212……底面 22……第2の溝 20……感光体 3……凸部 31……頂面 30……帯電ユニット 300……本体 301……外周部 301a……外周面 310……縮径部 320……溝形成部 40……露光ユニット 50……現像ユニット 50a……軸 51……ブラック現像装置 52……マゼンタ現像装置 53……シアン現像装置 54……イエロー現像装置 55a〜55d……保持部 510……現像ローラ 520……シール部材 530……収容部 540……ハウジング 550……トナー供給ローラ 560……規制ブレード 560a……ゴム部 560b……ゴム支持部 562……ブレード支持板金 570……ブレード裏部材 60……一次転写ユニット 70……中間転写体 75……クリーニングユニット 76……クリーニングブレード 80……二次転写ユニット 90……定着ユニット 92……給紙トレイ 94……給紙ローラ 96……レジローラ 100……塗工用ロッド 101……第1の溝 102……第2の溝 103……凸部 P1……記録媒体 T……トナー O……回転軸(中心軸)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 …… Printer 2 …… Groove 21 …… First groove 211 …… Side surface 212 …… Bottom surface 22 …… Second groove 20 …… Photoreceptor 3 …… Convex part 31 …… Top surface 30 …… Charging unit 300 …… Main body 301 …… Outer peripheral portion 301a …… Outer peripheral surface 310 …… Reduced diameter portion 320 …… Groove forming portion 40 …… Exposure unit 50 …… Developing unit 50a …… Shaft 51 …… Black developing device 52 …… Magenta Developing device 53... Cyan developing device 54... Yellow developing device 55 a to 55 d .. Holding unit 510... Developing roller 520... Seal member 530. Blade 560a …… Rubber part 560b …… Rubber support part 562 …… Blade support sheet metal 570 …… Blade back member 60 …… Primary roll Unit 70 ... Intermediate transfer member 75 ... Cleaning unit 76 ... Cleaning blade 80 ... Secondary transfer unit 90 ... Fixing unit 92 ... Paper feed tray 94 ... Paper feed roller 96 ... Registration roller 100 ... Coating Rod 101 ... First groove 102 ... Second groove 103 ... Convex part P1 ... Recording medium T ... Toner O ... Rotation axis (central axis)

Claims (9)

外周部にトナーを保持する現像ローラであって、
互いに平行でありかつ前記現像ローラの前記外周部の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成された複数の第1の溝と、互いに平行でありかつ前記現像ローラの外周部の周方向に対して傾斜する方向に略等間隔で形成され、前記各第1の溝と交差する複数の第2の溝とが形成され、
前記第1の溝と前記第2の溝はそれぞれ横断面がU字形状をなし、
前記第1の溝と前記第2の溝とで囲まれる領域に頂面が略平面である凸部が設けられ、
前記第1の溝の幅をA、前記第2の溝の幅をB、前記凸部の前記頂面の中心を通り前記第2の溝と平行な方向の前記頂面の長さをC、前記凸部の前記頂面の中心を通り前記第1の溝と平行な方向の前記頂面の長さをCとしたとき、A>C、かつ、B>Cとなる関係を満たし、
前記第1の溝の最大深さをD、前記第2の溝の最大深さをDとしたとき、DおよびDは、それぞれ前記トナー粒子の平均粒径の0.5〜2倍であることを特徴とする現像ローラ。
A developing roller for holding toner on the outer periphery,
A plurality of first grooves that are parallel to each other and formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the outer peripheral portion of the developing roller, and parallel to each other and the circumference of the outer peripheral portion of the developing roller A plurality of second grooves that are formed at substantially equal intervals in a direction inclined with respect to the direction and intersect with the first grooves,
Each of the first groove and the second groove has a U-shaped cross section,
A convex portion having a substantially flat top surface is provided in a region surrounded by the first groove and the second groove,
The width of the first groove is A 1 , the width of the second groove is B 1 , and the length of the top surface in the direction parallel to the second groove passes through the center of the top surface of the convex portion. C 1 , when the length of the top surface in the direction parallel to the first groove passing through the center of the top surface of the convex portion is C 2 , A 1 > C 1 and B 1 > C 2 Satisfy the relationship
When the maximum depth of the first groove is D 1 and the maximum depth of the second groove is D 2 , D 1 and D 2 are 0.5 to 2 of the average particle diameter of the toner particles, respectively. A developing roller characterized by being doubled.
前記AおよびBは、それぞれ前記CとCとの平均値に対して、1.2〜9倍である請求項1に記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 1, wherein the A 1 and B 1 are 1.2 to 9 times the average value of the C 1 and C 2 , respectively. 前記AおよびBは、隣り合う前記凸部同士の離間距離の50〜90%である請求項1または2に記載の現像ローラ。 The developing roller according to claim 1, wherein A 1 and B 1 are 50 to 90% of a separation distance between the adjacent convex portions. 前記第1の溝と前記第2の溝は、その底面の曲率半径が、前記トナー粒子の平均粒径の0.6〜10倍である請求項1ないし3のいずれかに記載の現像ローラ。   4. The developing roller according to claim 1, wherein the first groove and the second groove have a radius of curvature of a bottom surface of 0.6 to 10 times an average particle diameter of the toner particles. 5. 隣り合う前記凸部同士の離間距離が、50〜100μmである請求項1ないし4のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein a distance between adjacent convex portions is 50 to 100 μm. 前記現像ローラの外周面において、前記第1の溝および前記第2の溝が占める面積率は、前記外周面の面積の40〜90%である請求項1ないし5のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein an area ratio occupied by the first groove and the second groove on the outer peripheral surface of the developing roller is 40 to 90% of an area of the outer peripheral surface. . 前記現像ローラは、少なくとも外周部が金属材料で構成されている請求項1ないし6のいずれかに記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein at least an outer peripheral portion of the developing roller is made of a metal material. 請求項1ないし7のいずれかに記載の現像ローラを備える現像装置。   A developing device comprising the developing roller according to claim 1. 請求項8に記載の現像装置を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 8.
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