JP2012103301A - Developer carrier and developing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置及びこの現像装置においてトナーとキャリアを含む現像剤を外周面に保持して回転する現像剤担持体に関するものである。特に、回転する現像剤担持体の外周面にトナーとキャリアを含む現像剤を保持させて搬送させるにあたり、適切な量の現像剤を長期にわたって安定して搬送できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier using a developer containing toner and a carrier in an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, and a toner and a carrier in the developing device. The present invention relates to a developer carrying member that rotates while holding the developer on the outer peripheral surface thereof. Particularly characterized in that an appropriate amount of developer can be stably conveyed over a long period of time when the developer including toner and carrier is held and conveyed on the outer peripheral surface of the rotating developer carrier. It is.
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光体等の像担持体に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, toner is supplied from a developing device to an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photoconductor, and the electrostatic latent image formed on the image carrier is The image is developed.
そして、このような現像装置としては、トナーとキャリアを含む現像剤を使用した2成分現像方式のものと、キャリアを使用せずにトナーのみを使用した1成分現像方式のものとが知られている。 As such a developing device, a two-component developing system using a developer containing toner and a carrier and a one-component developing system using only a toner without using a carrier are known. Yes.
ここで、トナーとキャリアを含む現像剤を使用した2成分現像方式の現像装置においては、一般に、トナーとキャリアを含む現像剤を回転する現像剤担持体の外周面に保持させて、この現像剤担持体により現像剤を像担持体に向けて搬送させると共に、このように搬送される現像剤の量を規制部材により規制し、現像剤担持体によって所定量の現像剤を像担持体と対向する現像領域に導き、この現像剤中におけるトナーを像担持体に形成された静電潜像に供給して現像を行うようにしている。 Here, in a developing device of a two-component development system using a developer containing toner and carrier, the developer containing toner and carrier is generally held on the outer peripheral surface of a rotating developer carrier, and this developer. The developer is conveyed toward the image carrier by the carrier, and the amount of the developer conveyed in this way is regulated by a regulating member, and a predetermined amount of developer is opposed to the image carrier by the developer carrier. The toner is introduced into the developing area, and the toner in the developer is supplied to the electrostatic latent image formed on the image carrier to perform development.
ここで、このようにトナーとキャリアを含む現像剤を回転する現像剤担持体の外周面に保持させて搬送させるにあたり、現像剤担持体の外周面に十分な量の現像剤が保持されて搬送されるようにするため、従来から、現像剤担持体の外周面に溝加工やブラスト加工を施して、現像剤担持体の外周面に凹凸を形成することが広く行われている。 Here, when the developer including the toner and the carrier is held on the outer peripheral surface of the rotating developer carrier and transported, a sufficient amount of developer is held on the outer peripheral surface of the developer carrier and transported. In order to achieve this, conventionally, it has been widely performed to form grooves and blasts on the outer peripheral surface of the developer carrying member to form irregularities on the outer peripheral surface of the developer carrying member.
しかし、このように現像剤担持体の外周面に凹凸を形成した場合においても、このような現像剤担持体を長く使用して現像を行うと、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着したり、また現像剤担持体の外周面における凸部がキャリアとの接触により摩耗されたりし、特に、アルミニウム等の軟質材料で構成された現像剤担持体においては、現像剤担持体の外周面における凸部の摩耗が大きくなり、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量が次第に低下して、十分な画像濃度を有する画像が得られなくなる等の問題があった。 However, even when unevenness is formed on the outer peripheral surface of the developer carrying member as described above, if development is performed using such a developer carrying member for a long time, toner or toner may be deposited on the outer peripheral surface of the developer carrying member. The external additive adheres, and the convex portion on the outer peripheral surface of the developer carrier is worn by contact with the carrier. In particular, in a developer carrier made of a soft material such as aluminum, the developer There is a problem that the wear of the convex portion on the outer peripheral surface of the carrier increases, the amount of the developer conveyed by the developer carrier gradually decreases, and an image having a sufficient image density cannot be obtained.
また、従来においては、特許文献1に示されるように、使用するトナーの粒径等と現像剤担持体の外周面における十点平均粗さRzとを規定したものや、特許文献2に示されるように、現像剤担持体の外周面における凸部を平滑面にしたものや、特許文献3に示されるように、現像剤担持体の外周面における十点平均粗さRzや凹凸の平均間隔Sm等を規定したものが提案されている。
Conventionally, as disclosed in
しかし、特許文献1,3のものにおいても、現像剤担持体を長く使用して現像を行った場合に、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着したり、現像剤担持体の外周面における凸部がキャリアとの接触によって摩耗されたりするのを十分に抑制することはできず、また現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を適切に調整して、適切な量の現像剤を長期にわたって安定して搬送させるようにすることは困難であった。
However, even in
また、特許文献2のものにおいては、現像剤担持体の外周面における凸部が平滑面になっており、キャリアとの接触によって摩耗されるのが抑制されるが、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着したりするのを十分に抑制することができず、また現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を適切に調整して、適切な量の現像剤を長期にわたって安定して搬送させるようにすることは困難であった。 Moreover, in the thing of patent document 2, although the convex part in the outer peripheral surface of a developer carrier is a smooth surface, it is suppressed that it is abraded by contact with a carrier, but the outer peripheral surface of a developer carrier The toner and the external additive of the toner cannot be sufficiently suppressed, and the amount of the developer conveyed by the developer carrying member is appropriately adjusted to obtain an appropriate amount of the developer. It has been difficult to stably convey the material over a long period of time.
本発明は、トナーとキャリアを含む現像剤を用いて像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、回転する現像剤担持体の外周面にトナーとキャリアを含む現像剤を保持させて搬送させるにあたり、適切な量の現像剤を長期にわたって安定して搬送できるようにすることを課題とするものである。 The present invention relates to a developing device for developing an electrostatic latent image formed on an image carrier using a developer containing toner and a carrier, and a developer containing toner and carrier on the outer peripheral surface of a rotating developer carrier. An object of the present invention is to enable an appropriate amount of developer to be stably conveyed over a long period of time when being held and conveyed.
本発明においては、上記のような課題を解決するため、トナーとキャリアを含む現像剤を外周面に保持して回転する現像剤担持体において、現像剤担持体の外周面に凹凸を形成し、その凸部の頂部を平滑化させると共に、現像剤担持体の外周面の凹部の最下点から現像剤担持体の回転方向下流側の凸部の頂点までの50〜80%の範囲における傾斜角θの平均値が5°〜24°の範囲にし、現像剤担持体の外周面についてJIS B 0601に基づく粗さ曲線における基準長さ(l)を2.5mm、カットオフ値(λc)を2.5mmにして求めた十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)と、上記のキャリアの平均粒径(r)との関係が、0.17≦Rz/r≦0.92、3.3≦Sm/r≦13.3の条件を満たすようにした。 In the present invention, in order to solve the above-described problems, in the developer carrying member that rotates while holding the developer containing the toner and the carrier on the outer circumferential surface, irregularities are formed on the outer circumferential surface of the developer carrying member, The top of the convex portion is smoothed, and the inclination angle in the range of 50 to 80% from the lowest point of the concave portion on the outer peripheral surface of the developer carrier to the apex of the convex portion on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier. The average value of θ is in the range of 5 ° to 24 °, and the reference length (l) in the roughness curve based on JIS B 0601 is 2.5 mm and the cutoff value (λc) is 2 on the outer peripheral surface of the developer carrier. The relationship between the ten-point average roughness (Rz) and the average spacing of the irregularities (Sm) determined at 0.5 mm and the average particle diameter (r) of the carrier is 0.17 ≦ Rz / r ≦ 0.92. The condition of 3.3 ≦ Sm / r ≦ 13.3 was satisfied.
また、本発明の現像装置においては、回転する現像剤担持体の外周面にトナーとキャリアを含む現像剤を保持させて搬送させるにあたり、上記のような現像剤担持体を用いるようにした。 Further, in the developing device of the present invention, the developer carrying member as described above is used when the developer containing the toner and the carrier is held and conveyed on the outer peripheral surface of the rotating developer carrying member.
ここで、本発明の現像剤担持体のように、凹凸が形成された外周面における凸部の頂部を平滑化させると、この現像剤担持体の外周面に現像剤を保持させて搬送させる場合に、その凸部がキャリアとの接触により摩耗されるのが抑制され、現像剤担持体の外周面に保持されて搬送される現像剤の量が減少するのが抑制される。 Here, as in the developer carrier of the present invention, when the top of the convex portion on the outer peripheral surface on which the unevenness is formed is smoothed, the developer is held on the outer peripheral surface of the developer carrier and conveyed. In addition, the convex portion is suppressed from being worn by contact with the carrier, and the amount of the developer carried while being held on the outer peripheral surface of the developer carrier is suppressed.
また、本発明の現像剤担持体のように、現像剤担持体の外周面の凹部の最下点から現像剤担持体の回転方向下流側の凸部の頂点までの50〜80%の範囲における傾斜角θの平均値を5°〜24°の範囲にすると、この現像剤担持体を回転させて現像剤を搬送させる場合に、現像剤が現像剤担持体の外周面に適切に保持されて十分な量の現像剤が搬送されるようになると共に、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着するのが抑制される。すなわち、上記の傾斜角θの平均値が5°未満になると、現像剤担持体の外周面においてキャリアがスリップして、現像剤が現像剤担持体の外周面に適切に保持されなくなって、十分な量の現像剤を搬送させることができなくなる。一方、上記の傾斜角θの平均値が24°を超えると、傾斜した面に対してキャリアを押しつける力が強くなって、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着しやすくなり、この現像剤担持体を長く使用すると、現像剤担持体の外周面に付着したトナーやトナーの外添剤により、現像剤が現像剤担持体の外周面に適切に保持されなくなって、十分な量の現像剤を搬送させることができなくなる。 Further, as in the developer carrier of the present invention, in the range of 50 to 80% from the lowest point of the concave portion on the outer peripheral surface of the developer carrier to the apex of the convex portion on the downstream side in the rotation direction of the developer carrier. When the average value of the inclination angle θ is in the range of 5 ° to 24 °, the developer is appropriately held on the outer peripheral surface of the developer carrier when the developer carrier is rotated to transport the developer. A sufficient amount of developer is conveyed, and toner and toner external additives are prevented from adhering to the outer peripheral surface of the developer carrier. That is, when the average value of the inclination angle θ is less than 5 °, the carrier slips on the outer peripheral surface of the developer carrying member, and the developer is not properly held on the outer peripheral surface of the developer carrying member. It becomes impossible to transport a proper amount of developer. On the other hand, when the average value of the inclination angle θ exceeds 24 °, the force for pressing the carrier against the inclined surface becomes strong, and the toner or the external additive of the toner adheres to the outer peripheral surface of the developer carrier. When this developer carrier is used for a long time, the toner is not properly held on the outer peripheral surface of the developer carrier by the toner or the external additive of the toner adhering to the outer peripheral surface of the developer carrier, A sufficient amount of developer cannot be conveyed.
また、本発明の現像剤担持体のように、現像剤担持体の外周面における上記の十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)と、上記のキャリアの平均粒径(r)との関係が、0.17≦Rz/r≦0.92、3.3≦Sm/r≦13.3の条件を満たすようにすると、適当量の現像剤が現像剤担持体の外周面に保持されて搬送されるようになる。すなわち、Rz/rの値が0.17未満になったり、Sm/rの値が3.3未満になったりすると、現像剤担持体の外周面における凹凸が小さくなりすぎて、現像剤担持体の外周面に十分の量の現像剤が保持されなくなって、十分な量の現像剤を搬送させることができなくなる。一方、Rz/rの値が0.92を超えたり、Sm/rの値が13.3を超えたりすると、現像剤担持体の外周面における凹凸が大きくなりすぎて、現像剤担持体の外周面に現像剤が過剰に保持されて搬送されるようになり、規制部材によって搬送される現像剤の量を適切に規制することが困難になる。 Further, like the developer carrier of the present invention, the above ten-point average roughness (Rz) and the average interval (Sm) of the irregularities on the outer peripheral surface of the developer carrier, and the average particle diameter (r of the carrier) ) To satisfy the conditions of 0.17 ≦ Rz / r ≦ 0.92 and 3.3 ≦ Sm / r ≦ 13.3, an appropriate amount of developer is placed on the outer peripheral surface of the developer carrying member. It is held and transported. That is, when the value of Rz / r is less than 0.17 or the value of Sm / r is less than 3.3, the unevenness on the outer peripheral surface of the developer carrier becomes too small, and the developer carrier A sufficient amount of developer is not held on the outer peripheral surface of the sheet, and a sufficient amount of developer cannot be conveyed. On the other hand, if the value of Rz / r exceeds 0.92 or the value of Sm / r exceeds 13.3, the unevenness on the outer peripheral surface of the developer carrier becomes too large, and the outer periphery of the developer carrier is increased. The developer is excessively held on the surface and conveyed, and it becomes difficult to appropriately regulate the amount of the developer conveyed by the regulating member.
本発明における現像剤担持体のように、その外周面に形成した凹凸における凸部の頂部を平滑化させ、また現像剤担持体の外周面の凹部の最下点から現像剤担持体の回転方向下流側の凸部の頂点までの50〜80%の範囲における傾斜角θの平均値を5°〜24°の範囲にすると共に、現像剤担持体の外周面についてJIS B 0601に基づく粗さ曲線における基準長さ(l)を2.5mm、カットオフ値(λc)を2.5mmにして求めた十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)と、上記のキャリアの平均粒径(r)との関係が、0.17≦Rz/r≦0.92、3.3≦Sm/r≦13.3の条件を満たすようにすると、この現像剤担持体の外周面に現像剤を保持させて搬送させる場合に、適切な量の現像剤が現像剤担持体の外周面に保持されて搬送されるようになると共に、現像剤担持体の外周面における凸部が摩耗したり、現像剤担持体の外周面にトナーやトナーの外添剤が付着したりするのが抑制される。 As in the developer carrier in the present invention, the top of the convex portion of the unevenness formed on the outer peripheral surface is smoothed, and the rotation direction of the developer carrier from the lowest point of the concave portion on the outer peripheral surface of the developer carrier The average value of the inclination angle θ in the range of 50 to 80% to the apex of the convex portion on the downstream side is set in the range of 5 ° to 24 °, and the roughness curve based on JIS B 0601 on the outer peripheral surface of the developer carrier. 10-point average roughness (Rz) and average interval of irregularities (Sm) determined with a reference length (l) of 2.5 mm and a cutoff value (λc) of 2.5 mm, and the average particle size of the carrier When the relationship with the diameter (r) satisfies the conditions of 0.17 ≦ Rz / r ≦ 0.92, 3.3 ≦ Sm / r ≦ 13.3, development is performed on the outer peripheral surface of the developer carrier. When the developer is held and transported, an appropriate amount of developer is added to the developer carrier. While being held on the peripheral surface and being transported, the convex portion on the outer peripheral surface of the developer carrying member is worn out, or toner or an external additive of the toner adheres to the outer peripheral surface of the developer carrying member. Is suppressed.
この結果、上記のような現像剤担持体を用いた現像装置においては、現像剤担持体を長く使用しても、この現像剤担持体により適切な量の現像剤が長期にわたって安定して搬送されるようになり、長期にわたって良好な現像が行えるようになる。 As a result, in the developing device using the developer carrier as described above, even if the developer carrier is used for a long time, an appropriate amount of developer is stably conveyed over a long period of time by the developer carrier. As a result, good development can be performed over a long period of time.
次に、この発明の実施形態に係る現像装置及びこの現像装置に用いる現像剤担持体を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る現像装置及び現像剤担持体は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。 Next, a developing device according to an embodiment of the present invention and a developer carrier used in the developing device will be specifically described with reference to the accompanying drawings. The developing device and developer carrier according to the present invention are not limited to those shown in the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within a range not changing the gist thereof.
この実施形態における現像装置においては、図1に示すように、トナーとキャリアを含む現像剤Dが収容されたハウジング10の開口部分に、内周側にマグネット部材11が固定して設けられた現像剤担持体12を設けている。また、上記のハウジング10内に上記の現像剤担持体12の軸方向に沿った隔壁13を設け、この隔壁13によってハウジング10内を、第1の搬送部材14aが設けられた第1の搬送部14と、第2の搬送部材15aが設けられた第2の搬送部15とに分離させている。
In the developing device in this embodiment, as shown in FIG. 1, the development is such that the
ここで、上記の現像装置を用いて像担持体1に形成された静電潜像を現像するにあたっては、図1に示すように、上記の現像剤担持体12が像担持体1と所要間隔を介して対向するようにセットし、ハウジング10内に収容された現像剤Dを、上記の第1及び第2の搬送部材14a,15aにより混合攪拌させながら第1の搬送部14と第2の搬送部15とで逆方向に搬送させ、隔壁13の両端部に設けられた循環口(図示せず)を通して、この現像剤Dを第1の搬送部14と第2の搬送部15との間で循環させるようにする。
Here, when developing the electrostatic latent image formed on the
そして、上記の第1の搬送部14において搬送される現像剤Dの一部を第1の搬送部材14aにより上記の現像剤担持体12の外周面に供給し、このように供給された現像剤Dを、現像剤担持体12の内周側に設けられた上記のマグネット部材11により現像剤担持体12の外周面に保持させるようにする。
Then, a part of the developer D transported in the
そして、上記の現像剤担持体12を回転させて、その外周面に保持された現像剤Dを現像剤担持体12によって像担持体1と対向する現像領域に向けて搬送させると共に、現像領域に搬送させる途中において、この現像剤担持体12と所要間隔を介して対向するように設けられた規制部材16により現像領域に搬送される現像剤Dの量を規制し、このように規制された現像剤Dを現像剤担持体12により像担持体1と対向する現像領域に導いて現像を行うようにしている。
Then, the
ここで、この実施形態においては、上記の現像剤担持体12として、アルミニウム等で構成された現像剤担持体12の外周面を、シリコンビーズ等の粒径が小さい砥粒を用いてブラスト処理し、現像剤担持体12の外周面に微細な凹凸を形成した後、砥粒を弾性体内に練り込んだ弾性メディアを用いて微細な凹凸が形成された現像剤担持体12の外周面を二次ブラスト処理し、図2に示すように、現像剤担持体12の外周面に形成された微細な凹凸における凸部12aを平滑化させたものを用いるようにした。
Here, in this embodiment, as the
そして、この実施形態における現像剤担持体12においては、上記のように外周面に凸部12aが平滑化された凹部12bと凸部12aとを設けるにあたり、図3に示すように、現像剤担持体12の外周面の凹部12bの最下点から現像剤担持体12の回転方向xの下流側における凸部12aの頂点までの50〜80%の範囲における傾斜角θの平均値が5°〜24°の範囲になるようにした。
In the
ここで、図4(A)に示すように、現像剤担持体12における上記の傾斜角θが大きくなると、現像剤D中のキャリアCに作用する力Fにおいて、キャリアCを現像剤担持体12の外周面に対して垂直方向に押し付ける力Fbが強くなり、現像剤D中におけるトナーやトナーの外添剤が現像剤担持体12の外周面に次第に付着し、現像剤Dが現像剤担持体12の外周面に適切に保持されなくなって十分な量の現像剤Dを搬送させることができなくなる。
Here, as shown in FIG. 4A, when the inclination angle θ in the
一方、図4(B)に示すように、現像剤担持体12における上記の傾斜角θが小さくなると、現像剤D中のキャリアCに作用する力Fにおいて、キャリアCを現像剤担持体12の外周面に対して垂直方向に押し付ける力Fbが弱くなって、現像剤D中におけるトナーやトナーの外添剤が現像剤担持体12の外周面に付着するのが抑制される一方、キャリアCを現像剤担持体12の外周面に沿って移動させる方向の力Faが強くなる。そして、この傾斜角θが小さくなりすぎると、現像剤担持体12の外周面においてキャリアCがスリップし、現像剤Dが現像剤担持体12の外周面に適切に保持されなくなって十分な量の現像剤Dを搬送させることができなくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the inclination angle θ in the
そして、この実施形態における現像剤担持体12のように、上記の傾斜角θを5°〜24°の範囲にすると、トナーやトナーの外添剤が現像剤担持体12の外周面に付着するのが抑制されると共に、現像剤担持体12の外周面に現像剤Dが適切に保持されて、十分な量の現像剤Dが搬送されるようになる。
Then, as in the
また、上記の現像剤担持体12の外周面についてJIS B 0601に基づく粗さ曲線における基準長さ(l)を2.5mm、カットオフ値(λc)を2.5mmにして求めた十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)と、上記の現像剤D中におけるキャリアCの平均粒径(r)との関係が、0.17≦Rz/r≦0.92、3.3≦Sm/r≦13.3の条件を満たすようにした。
The ten-point average obtained by setting the reference length (l) in the roughness curve based on JIS B 0601 to 2.5 mm and the cut-off value (λc) to 2.5 mm on the outer peripheral surface of the
このようにすると、前記のように現像剤担持体12の外周面に十分の量の現像剤Dが保持されなくなって、十分な量の現像剤Dを搬送させることができなくなったり、現像剤担持体12の外周面に現像剤Dが過剰に保持されて搬送され、像担持体1に搬送される現像剤Dの量を規制部材16によって適切に規制することが困難になったりすることなく、現像剤担持体12により適当な量の現像剤Dが像担持体1に安定して搬送されるようになる。
In this case, as described above, a sufficient amount of the developer D is not held on the outer peripheral surface of the
この結果、上記のような現像剤担持体12を使用して現像を行うようにした場合、この現像剤担持体12により一定した量の現像剤Dが像担持体1に長期にわたって安定して搬送されるようになり、長期にわたって良好な現像が安定して行えるようになる。
As a result, when development is performed using the
次に、市販の画像形成装置(コニカミノルタ社製:bizhub C360)に使用されている現像装置において、現像剤中におけるキャリアとして、粒径rが30μm,磁化量が43Am2/kgのキャリアを用いると共に、現像剤担持体の外周面に凹凸を形成する条件を変更させて、上記の傾斜角θ、十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)を変更させた現像剤担持体A1〜A42を用いるようにした。 Next, in a developing device used in a commercially available image forming apparatus (manufactured by Konica Minolta: bizhub C360), a carrier having a particle diameter r of 30 μm and a magnetization of 43 Am 2 / kg is used as a carrier in the developer. In addition, the developer carrier having the above-described inclination angle θ, ten-point average roughness (Rz), and average interval of irregularities (Sm) changed by changing the conditions for forming irregularities on the outer peripheral surface of the developer carrier. A1 to A42 were used.
ここで、上記の現像剤担持体A1〜A42を得るにあたっては、アルミニウム製の現像剤担持体の外周面に対して、下記の表1に示すように、粒径の異なるシリコンビーズを用いると共に加工圧を変更させて、それぞれ60秒間ブラスト処理し、各現像剤担持体の外周面に凹凸を形成した後、粒径が300〜400μmの市販の弾性メディア(不二製作所社製:シリウス#3000)を用い、0.4MPaの加工圧でそれぞれ80秒間二次ブラスト処理して、各現像剤担持体の外周面に形成された凹凸における凸部の頂部を平滑化させて、現像剤担持体A1〜A42を作製した。 Here, in obtaining the developer carriers A1 to A42, as shown in Table 1 below, silicon beads having different particle diameters are used and processed on the outer peripheral surface of the developer carrier made of aluminum. After changing the pressure and blasting each for 60 seconds to form irregularities on the outer peripheral surface of each developer carrier, a commercially available elastic medium having a particle size of 300 to 400 μm (Sirius # 3000 manufactured by Fuji Seisakusho) , And a secondary blasting process at a processing pressure of 0.4 MPa for 80 seconds each to smooth the top of the protrusions in the irregularities formed on the outer peripheral surface of each developer carrier, A42 was produced.
そして、上記のように作製した現像剤担持体A1〜A42について、それぞれ上記の傾斜角θを求めると共に、十点平均粗さ(Rz)及び凹凸の平均間隔(Sm)とキャリアの平均粒径(r)との関係、Rz/r及びSm/rの値を求め、その結果を下記の表2に示した。 For the developer carriers A1 to A42 produced as described above, the inclination angle θ is obtained, and the ten-point average roughness (Rz), the average interval of unevenness (Sm), and the average particle diameter of the carrier ( r) and the values of Rz / r and Sm / r were determined, and the results are shown in Table 2 below.
また、上記の各現像剤担持体A1〜A42をそれぞれ上記の現像装置に使用して初期における現像剤の搬送特性(初期搬送特性)を調べ、その結果を表2に示した。ここで、初期搬送特性については、各現像剤担持体A1〜A42と規制部材との間隔を0.3.3〜0.5mmの範囲に設定した場合において、適当な現像剤搬送量とされている150〜250g/m2の搬送量が得られた場合を「適」と表示する一方、現像剤搬送量が150g/m2未満である場合を「不足」、現像剤搬送量が250g/m2を超える場合を「過剰」として表示した。 The developer carrying bodies A1 to A42 described above were used in the developing device, respectively, and the developer transport characteristics (initial transport characteristics) at the initial stage were examined. The results are shown in Table 2. Here, with respect to the initial conveyance characteristics, when the distance between each developer carrier A1 to A42 and the regulating member is set in the range of 0.3. are 150 to 250 g / a when the conveyance amount of m 2 was obtained while displaying a "relevant", the case where the amount of the developer conveyed is less than 150 g / m 2 "Out", the amount of developer conveyed 250 g / m The case of exceeding 2 was indicated as “excess”.
この結果、Rz/rの値が0.17未満であったり、Sm/rの値が3.3未満であったりする現像剤担持体A5〜A7,A12〜A14,A20,A21,A27,A28,A35,A42においては、上記の初期搬送特性が「不足」であり、初期から適当な量の現像剤を搬送させることができなかった。 As a result, developer carriers A5 to A7, A12 to A14, A20, A21, A27, and A28 having Rz / r values of less than 0.17 and Sm / r values of less than 3.3. , A35, and A42, the initial transport characteristics are “insufficient”, and an appropriate amount of developer cannot be transported from the beginning.
また、Rz/rの値が0.92を超えたり、Sm/rの値が13.3を超えたりする現像剤担持体A22,A29,A30,A36〜A38においては、上記の初期搬送特性が「過剰」であり、現像剤担持体と規制部材との間隔が僅かに変動するだけで、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量が大きく変動し、現像剤担持体によって搬送される現像剤の量を規制部材によって適切に規制することが困難になる。 Further, in the developer carriers A22, A29, A30, A36 to A38 in which the value of Rz / r exceeds 0.92 or the value of Sm / r exceeds 13.3, the above initial transport characteristics are Development that is “excess” and the amount of the developer conveyed by the developer carrier greatly fluctuates only by a slight change in the distance between the developer carrier and the regulating member. It becomes difficult to properly regulate the amount of the agent by the regulating member.
これに対して、Rz/r及びSm/rの値が、0.17≦Rz/r≦0.92及び3.3≦Sm/r≦13.3の条件を満たす現像剤担持体A1〜A4,A8〜A11,A15〜A19,A23〜A26,A31〜A34,A39〜A41においては、上記の初期搬送特性が「適」であり、初期から適当な量の現像剤を現像剤担持体によって搬送させることができた。 On the other hand, developer carriers A1 to A4 whose values of Rz / r and Sm / r satisfy the conditions of 0.17 ≦ Rz / r ≦ 0.92 and 3.3 ≦ Sm / r ≦ 13.3. , A8 to A11, A15 to A19, A23 to A26, A31 to A34, and A39 to A41, the above-mentioned initial transport characteristics are “suitable”, and an appropriate amount of developer is transported by the developer carrier from the beginning. I was able to.
次に、傾斜角θが6°の現像剤担持体A2と、傾斜角θが8°の現像剤担持体A10と、傾斜角θが16°の現像剤担持体A26と、傾斜角θが24°の現像剤担持体A34と、傾斜角θが28°の現像剤担持体A41とを用い、それぞれ30万枚の耐久試験を行い、初期における現像剤の搬送量に対する各耐久時点での現像剤の搬送量残存率(%)を求め、その結果を図5に示した。 Next, a developer carrier A2 having an inclination angle θ of 6 °, a developer carrier A10 having an inclination angle θ of 8 °, a developer carrier A26 having an inclination angle θ of 16 °, and an inclination angle θ of 24. Using a developer carrier A34 with a tilt angle of 30 ° and a developer carrier A41 with a tilt angle θ of 28 °, a durability test of 300,000 sheets is performed, and the developer at each durability point relative to the developer transport amount in the initial stage. The remaining amount (%) of the transport amount was determined, and the results are shown in FIG.
この結果、傾斜角θが小さくなるほど、耐久後における現像剤の搬送量残存率の低下が少なくなっており、傾斜角θが5°〜24°の範囲になった現像剤担持体A2,A10,A26,A34においては、30万枚の耐久試験を行った後においても搬送量残存率が75%以下になるということがなく、画質低下が生じなかった。これに対して、傾斜角θが28°になった現像剤担持体A41においては、10万枚の耐久試験の時点において搬送量残存率が75%以下になっており、画質低下が生じた。 As a result, the smaller the inclination angle θ, the lower the decrease in the remaining amount of developer transport after the endurance, and the developer carrying bodies A2, A10, and the like in which the inclination angle θ is in the range of 5 ° to 24 °. In A26 and A34, even after the endurance test of 300,000 sheets was performed, the remaining conveyance rate did not fall below 75%, and image quality did not deteriorate. On the other hand, in the developer carrying member A41 having the inclination angle θ of 28 °, the remaining amount of conveyance was 75% or less at the time of the endurance test of 100,000 sheets, and the image quality was deteriorated.
1 像担持体
10 ハウジング
11 マグネット部材
12 現像剤担持体
12a 凸部
12b 凹部
13 隔壁
14 第1の搬送部
14a 第1の搬送部材
15 第2の搬送部
15a 第2の搬送部材
16 規制部材
C キャリア
D 現像剤
θ 傾斜角
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JP2008292971A (en) * | 2007-04-25 | 2008-12-04 | Ricoh Co Ltd | Developing device, image forming apparatus, and process cartridge |
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