JP2013195451A - Development device, image formation device and process cartridge - Google Patents

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勝弘 青木
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山田  正明
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正行 山根
Yuji Ishikura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a development device that allows developer to be separated from a developer recovery member without giving a stress to the developer carried on a surface of the developer recovery member for recovering the developer from the developer carrier, and to provide an image formation device including the development device, and a process cartridge.SOLUTION: A development device 4 comprises: a development roller 42 a surface of which moves endlessly with toner T carried on the surface, and which supplies the toner T to a latent image on a surface of a photoreceptor 2 in a development area α facing the photoreceptor 2 and develops the latent image; a toner reception part 43 that receives the toner T inside; and a supply roller 44 that supplies the toner T in the toner reception part 43 to the surface of the development roller 42. The supply roller 44 functions as a recovery roller that recovers the toner T from the surface of the development roller 42 having passed the development area α, and includes an air pump 446 that generates an air flow to be discharged from the inside of an endless movement surface of the supply roller 44 toward the outside thereof.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。   The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and an image forming apparatus and a process cartridge using the developing device.

特許文献1には、潜像担持体である感光体との対向部である現像領域にトナーを搬送する現像ローラの表面上に、凸部の高さや凹部の深さが一定で規則的なパターンからなる凹凸を形成した現像装置が記載されている。この現像装置では、規制部材によって凸部に存在するトナーをすり切ることで、現像ローラ表面上のトナーは凹部内に収容されたトナーのみとなり、凹部の深さが一定で、その形成パターンが規則的であるため、現像ローラの一周にわたってトナー担持量が略安定する。このような現像装置では、凹部の容量を所望量のトナーを担持する容量に設定することにより、所望量のトナーを現像領域に搬送することができる。   Patent Document 1 discloses a regular pattern in which the height of a convex portion and the depth of a concave portion are constant on the surface of a developing roller that conveys toner to a developing region that is a portion facing a photosensitive member that is a latent image carrier. A developing device having irregularities made of is described. In this developing device, the toner existing on the convex portion is removed by the regulating member, so that the toner on the surface of the developing roller is only the toner contained in the concave portion, the concave portion has a constant depth, and the formation pattern is regular. Therefore, the toner carrying amount is substantially stabilized over the circumference of the developing roller. In such a developing device, a desired amount of toner can be transported to the developing region by setting the capacity of the recess to a capacity for carrying a desired amount of toner.

特許文献1に記載のように表面上に凹凸を備える現像ローラを用いる現像装置では、現像ローラの凹部内に収容された後、現像に寄与することなく現像領域を通過したトナーが回収されないと、次のような問題が生じるおそれがある。
すなわち、凹部に収容されたトナーは、規制部材による規制位置を通する際の規制部材による摺擦や他の部材による摺擦によって摩擦帯電し、現像領域における現像に必要な帯電状態となる。しかし、現像領域を通過した後の現像ローラ表面上の凹部内のトナーが回収されず、凹部に収容されたままの状態で再び規制部材や他の部材による摺擦によってさらに摩擦帯電されると、新たに凹部に収容された他のトナーに比べて高帯電なトナーとなる。このような高帯電なトナーの現像ローラ上のトナーにおける割合が増加すると、現像領域で現像ローラの表面と感光体上の潜像との電位差で潜像に移動するトナーの量が減少し、現像装置の駆動時間の積み重ねで現像性が低下する可能性がある。
In a developing device using a developing roller having unevenness on the surface as described in Patent Document 1, after being accommodated in the recess of the developing roller, the toner that has passed through the developing region without being contributed to the development is not recovered. The following problems may occur.
That is, the toner accommodated in the concave portion is frictionally charged by rubbing by the restricting member when passing through the restricting position by the restricting member or by rubbing by another member, and is in a charged state necessary for development in the developing region. However, if the toner in the concave portion on the surface of the developing roller after passing through the developing area is not collected and is further frictionally charged by rubbing with the regulating member or another member while being accommodated in the concave portion, Compared to other toner newly accommodated in the recess, the toner becomes highly charged. When the ratio of such highly charged toner in the toner on the developing roller increases, the amount of toner that moves to the latent image decreases due to the potential difference between the surface of the developing roller and the latent image on the photoreceptor in the developing region, and development There is a possibility that developability may deteriorate due to accumulation of driving time of the apparatus.

本出願人は、特願2011−259439号(以下、先願とよぶ)において、表面に凹凸を備える現像ローラに接触し、その接触部では現像ローラとは逆方向に表面移動し、現像ローラの表面にトナーを供給する供給ローラを備えた現像装置を提案している。この先願に記載の現像装置では、供給ローラが現像ローラに接触する供給ニップにおける供給ローラの表面移動方向上流側(現像ローラでは表面移動方向下流側)で供給ローラから現像ローラへのトナーの受け渡しが成される。供給ローラから現像ローラに受け渡された後、現像領域で現像に寄与せず、現像領域を通過した現像ローラの表面上のトナーは、供給ニップにおける現像ローラの表面移動方向上流側(供給ローラでは表面移動方向下流側)の部分で供給ローラによって現像ローラの表面上から回収される。これにより、現像ローラの表面はリセットされた状態で供給ニップを通過し、供給ニップにおける現像ローラの表面移動方向下流側で再び供給ローラからトナーの供給を受ける。つまり、上記先願の現像装置では、供給ローラが回収ローラとしての役割を有している。   In Japanese Patent Application No. 2011-259439 (hereinafter referred to as the prior application), the applicant contacts a developing roller having a surface with irregularities, and the surface of the developing roller moves in the opposite direction to the developing roller. A developing device having a supply roller for supplying toner to the surface is proposed. In the developing device described in this prior application, toner is transferred from the supply roller to the developing roller on the upstream side in the surface movement direction of the supply roller in the supply nip where the supply roller contacts the developing roller (on the downstream side in the surface movement direction in the developing roller). Made. After being transferred from the supply roller to the development roller, the toner on the surface of the development roller that has not contributed to development in the development area and has passed through the development area is upstream of the surface of the development roller in the supply nip (in the supply roller) The toner is collected from the surface of the developing roller by the supply roller at a portion on the downstream side in the surface movement direction). As a result, the surface of the developing roller passes through the supply nip in a reset state, and the toner is again supplied from the supply roller on the downstream side of the surface of the developing roller in the movement direction of the developing roller. That is, in the developing device of the prior application, the supply roller has a role as a collection roller.

このように現像ローラ表面からトナーを回収する回収ローラを備える構成では、現像領域を通過した後の現像ローラ表面上の凹部にトナーが収容されたままの状態となることに起因して高帯電なトナーが生じることを防止できる。   In the configuration including the collecting roller for collecting the toner from the surface of the developing roller as described above, the toner is stored in the concave portion on the surface of the developing roller after passing through the developing region. Toner can be prevented from being generated.

しかし、回収ローラによって回収されたトナーが回収ローラから分離せず、再び現像ローラとの回収ローラとが接触する位置に到達して現像ローラに付着すると、凹部にトナーが収容されたままの状態となる場合と同様に高帯電なトナーが生じ現像性が低下する可能性がある。
現像ローラから回収ローラに移動したトナーを回収ローラから分離させる方法としては、特許文献2に記載の現像装置のように、回収ローラにスクレーパーを当接させて、回収ローラ上のトナーを剥がし取るという方法が考えられる。しかしながら、この方法では、スクレーパーでトナーを剥がし取る際にトナーにストレスを与え、トナーを劣化させてしまうおそれがある。
However, when the toner collected by the collecting roller does not separate from the collecting roller and reaches the position where the collecting roller contacts the developing roller again and adheres to the developing roller, the toner remains in the recess. As in this case, a highly charged toner may be generated and developability may be reduced.
As a method of separating the toner moved from the developing roller to the collecting roller from the collecting roller, a scraper is brought into contact with the collecting roller and the toner on the collecting roller is peeled off as in the developing device described in Patent Document 2. A method is conceivable. However, with this method, when the toner is removed with a scraper, the toner is stressed, and the toner may be deteriorated.

このような問題は、現像ローラ等の現像剤担持体の表面上に規則的な凹凸を備える構成に限らず、現像剤担持体と、現像剤担持体の表面上から現像剤を回収し、回収した現像剤を表面上に担持して表面が無端移動する現像剤回収部材とを備える現像装置であれば同様の問題が生じ得る。   Such a problem is not limited to the configuration having regular irregularities on the surface of the developer carrying member such as a developing roller, and the developer is collected from the developer carrying member and the surface of the developer carrying member. A similar problem may occur if the developing device includes a developer collecting member that carries the developer on the surface and moves the surface endlessly.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤回収部材の表面上に担持された現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離することができる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to give no stress to the developer carried on the surface of the developer collecting member for collecting the developer from the developer carrying member. It is another object of the present invention to provide a developing device that can be separated from the developer recovery member, and an image forming apparatus and a process cartridge including the developing device.

上記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、内部に現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を該現像剤担持体の表面に供給する現像剤供給手段とを備える現像装置において、上記現像領域を通過した上記現像剤担持体の表面上から現像剤を回収し、回収した現像剤を表面上に担持して無端移動する現像剤回収部材と、該現像剤回収部材の無端移動する表面の内側から外側に向かって吐出する気流を発生させる回収部材気流発生手段とを備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application is that the developer is carried on the surface, the surface is moved endlessly, and the latent image on the surface of the latent image carrier is exposed in the development region facing the latent image carrier. A developer carrying member for supplying a developer to an image and developing the developer, a developer containing portion for containing the developer therein, and a developer for supplying the developer in the developer containing portion to the surface of the developer carrying member And a developer collecting member that collects the developer from the surface of the developer carrying member that has passed through the developing region, and carries the collected developer on the surface and moves endlessly. And a recovery member airflow generation means for generating an airflow discharged from the inside to the outside of the endlessly moving surface of the developer recovery member.

本発明によれば、回収部材気流発生手段が現像剤回収部材の表面の内側から外側に向かって吐出する気流を発生し、現像剤回収部材の表面上の現像剤はこの気流によって飛ばされるため、現像剤回収部材の表面上に担持された現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離することができるという優れた効果がある。   According to the present invention, the recovery member airflow generation means generates an airflow that is discharged from the inside of the surface of the developer recovery member toward the outside, and the developer on the surface of the developer recovery member is blown by this airflow, There is an excellent effect that the developer carried on the surface of the developer collecting member can be separated from the developer collecting member without applying stress to the developer.

本発明を適用した現像装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a developing device to which the present invention is applied. 実施形態1に係る複写機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a copier according to a first embodiment. 実施形態1の現像装置の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の一つ目の斜視説明図。FIG. 3 is a first perspective explanatory view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の二つ目の斜視説明図。FIG. 3 is a second perspective explanatory view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の断面説明図。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の一部を断面図で示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a part of the developing device according to the first embodiment in a cross-sectional view. 下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図。FIG. 3 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end of the developing device, with the lower case not shown. 図8の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。FIG. 9 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 8. 下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the vicinity of the other end of the developing device, with the lower case not shown. 図10の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。FIG. 11 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 10. 現像ローラの斜視説明図。FIG. 現像ローラの側面図。The side view of a developing roller. 現像ローラの表面形状の説明図、(a)は、現像ローラ全体の概略図、(b)は、現像ローラの表面の一部の拡大図、(c)は、(b)中のL11またはL13で示す表面層の断面図、(d)は、(b)中のL12またはL14で示す表面層の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged view of a part of the surface of the developing roller, (c) is L11 or L13 in (b) Sectional drawing of the surface layer shown by (d), Sectional drawing of the surface layer shown by L12 or L14 in (b). 供給ローラの斜視説明図。The perspective explanatory view of a supply roller. 供給ローラの側面図。The side view of a supply roller. ドクタブレードの斜視説明図。The perspective explanatory drawing of a doctor blade. ドクタブレードの側面図。The side view of a doctor blade. ドクタブレードが腹当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a doctor portion of a developing device in a state where a doctor blade is placed on the stomach. ドクタブレードが先端当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a doctor unit of a developing device in a state where a doctor blade is in a tip contact state. パドルの斜視説明図。FIG. パドルの側面図。Side view of paddle. 現像ローラに対するドクタブレードの接触状態の説明図、(a)は、ブレードを現像ローラの接線方向に接触させた状態の説明図、(b)は、(a)の状態からブレードフォルダを法線方向に移動させた状態の説明図、(c)は、(b)の状態からブレードフォルダを接線方向に移動させた状態の説明図。Explanatory view of the contact state of the doctor blade with the developing roller, (a) is an explanatory view of the state where the blade is brought into contact with the tangential direction of the developing roller, (b) is a normal direction of the blade folder from the state of (a) Explanatory drawing of the state moved to (c), (c) is explanatory drawing of the state which moved the blade folder in the tangential direction from the state of (b). 実験1の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 1. エッジ当ての状態の拡大説明図。The enlarged explanatory view of the state of edge contact. 実験2の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 2. 実験3の材料に違いによるドクタブレードの削れ量を比較するグラフ。The graph which compares the amount of cutting of the doctor blade by the difference in the material of Experiment 3. 現像ローラから回収されたトナーの循環経路の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a circulation path of toner collected from a developing roller. 回収ローラにスクレーパーを当接させた現像装置の概略説明図。FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a developing device in which a scraper is brought into contact with a collection roller. 比較例の現像装置が備える供給ローラの拡大説明図、(a)は断面図、(b)は側面図。Explanatory drawing of the supply roller with which the image development apparatus of a comparative example is provided, (a) is sectional drawing, (b) is a side view. 本発明に係る現像装置が備える供給ローラの拡大説明図、(a)は断面図、(b)は側面図。FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a supply roller included in the developing device according to the present invention, (a) is a cross-sectional view, and (b) is a side view. 実験4の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 4. 湿度変化に対する回収ローラとトナー間の付着力関係を示すグラフ。The graph which shows the adhesive force relationship between the collection | recovery roller and toner with respect to a humidity change. 変形例の現像装置が備える供給ローラの拡大説明図、(a)は断面図、(b)は側面図。Explanatory drawing of the supply roller with which the developing device of a modification is provided, (a) is sectional drawing, (b) is a side view. 実施形態2のプリンタの要部の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of a printer according to a second embodiment. 同プリンタが備える4つのプロセスカートリッジのうちの一つの拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view of one of four process cartridges provided in the printer. 同プロセスカートリッジの軸方向端部近傍の拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of an end portion in the axial direction of the process cartridge. 同プロセスカートリッジが備える現像装置の軸線方向に沿った断面図。Sectional drawing along the axial direction of the image development apparatus with which the process cartridge is provided.

〔実施形態1〕
以下、本発明を画像形成装置としての複写機(以下、複写機500という)に適用した、本発明の一つ目の実施形態(以下、実施形態1という)について説明する。
図2は、実施形態1の複写機500の概略構成図である。複写機500は、複写装置本体(以下、プリンタ部100という)、給紙テーブル(以下、給紙部200という)及びプリンタ部100上に取り付けるスキャナ(以下、スキャナ部300という)から構成される。
Embodiment 1
Hereinafter, a first embodiment (hereinafter referred to as Embodiment 1) of the present invention in which the present invention is applied to a copying machine (hereinafter referred to as a copying machine 500) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the copying machine 500 according to the first embodiment. The copying machine 500 includes a copying machine main body (hereinafter referred to as a printer unit 100), a paper feed table (hereinafter referred to as a paper feed unit 200), and a scanner (hereinafter referred to as a scanner unit 300) mounted on the printer unit 100.

プリンタ部100は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)、複数の張架ローラに張架されて図2中の矢印A方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、定着手段としての定着装置12等を備えている。
四つのプロセスカートリッジ1の、符号の後に付されたY,M,C,Kという添字は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒用の仕様であることを示している。四つのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、K,Y,M,Cという添字を省略して説明する。
The printer unit 100 includes a process cartridge 1 (Y, M, C, K) as four process units, an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG. A transfer belt 7, an exposure device 6 as an exposure unit, a fixing device 12 as a fixing unit, and the like are provided.
The suffixes Y, M, C, and K attached to the four process cartridges 1 indicate the specifications for yellow, magenta, cyan, and black. The four process cartridges 1 (Y, M, C, and K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different, so the subscripts K, Y, M, and C are omitted below. I will explain.

プロセスカートリッジ1は、潜像担持体である感光体2、帯電手段である帯電部材3、現像手段である現像装置4、及び、クリーニング手段である感光体クリーニング装置5を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ1は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機500本体に対して着脱可能となっている。   The process cartridge 1 is a unit that integrally supports a photosensitive member 2 as a latent image carrier, a charging member 3 as a charging unit, a developing device 4 as a developing unit, and a photosensitive member cleaning device 5 as a cleaning unit. The configuration is shaped like Each process cartridge 1 can be attached to and detached from the copying machine 500 main body by releasing a stopper (not shown).

感光体2は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧接されており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。実施形態1のプロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。   The photoconductor 2 rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by the arrow in the figure. The charging member 3 is a roller-shaped charging roller, is in pressure contact with the surface of the photoconductor 2, and is rotated by the rotation of the photoconductor 2. At the time of image formation, a predetermined bias is applied to the charging member 3 by a high voltage power source (not shown) to charge the surface of the photoreceptor 2. In the process cartridge 1 of the first embodiment, the roller-shaped charging member 3 that contacts the surface of the photoreceptor 2 is used as the charging unit. However, the charging unit is not limited to this, and non-contact such as corona charging. A charging method may be used.

露光装置6は、スキャナ部300で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体2の表面に対して露光光を照射し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部100が備える露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
The exposure device 6 irradiates the surface of the photoconductor 2 with exposure light based on image information of a document image read by the scanner unit 300 or image information input from an external device such as a personal computer. An electrostatic latent image is formed on the surface. The exposure device 6 provided in the printer unit 100 uses a laser beam scanner system using a laser diode, but may have other configurations such as an exposure unit using an LED array.
The photoconductor cleaning device 5 cleans the transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 2 that has passed the position facing the intermediate transfer belt 7.

四つのプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体2上に形成する。四つのプロセスカートリッジ1は、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順次重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。   The four process cartridges 1 form toner images for the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black on the photoreceptor 2. The four process cartridges 1 are arranged in parallel in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7, and transfer the toner images formed on the respective photoreceptors 2 to the intermediate transfer belt 7 so as to sequentially overlap each other. A visible image is formed on the belt 7.

図2において、各感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ8が配置されている。一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体2の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像が形成される。   In FIG. 2, a primary transfer roller 8 serving as a primary transfer unit is disposed at a position facing each photoconductor 2 with the intermediate transfer belt 7 interposed therebetween. A primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 8 by a high voltage power source (not shown) to form a primary transfer electric field with the photosensitive member 2. By forming a primary transfer electric field between the photosensitive member 2 and the primary transfer roller 8, the toner image formed on the surface of the photosensitive member 2 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7. One of a plurality of stretching rollers that stretch the intermediate transfer belt 7 is rotated by a drive motor (not shown), so that the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow A in the figure. A full color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by sequentially transferring the toner images of the respective colors on the surface of the intermediate transfer belt 7 moving on the surface.

四つのプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部200から給紙され、図2中の矢印S方向に搬送される転写材である転写紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Pに転写される。   With respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt 7 is located on the downstream side in the surface movement direction with respect to the secondary transfer counter roller 9 a that is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position opposed to the belt 7 and forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 7. A predetermined voltage is applied between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a to form a secondary transfer electric field. A full color formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 when the transfer paper P, which is a transfer material fed from the paper supply unit 200 and conveyed in the direction of arrow S in FIG. 2, passes through the secondary transfer nip. The image is transferred onto the transfer paper P by a secondary transfer electric field formed between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a.

二次転写ニップに対して転写紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱及び加圧によって転写紙P上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Pは複写機500の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Pに転写されず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置11によって回収される。
A fixing device 12 is disposed downstream of the secondary transfer nip in the conveyance direction of the transfer paper P. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip reaches the fixing device 12, the full color image transferred onto the transfer paper P is fixed by heating and pressurization in the fixing device 12, and the transfer paper P on which the image is fixed is The data is output outside the copying machine 500.
On the other hand, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip is collected by the transfer belt cleaning device 11.

図2に示すように、中間転写ベルト7の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル400(Y,M,C,K)が複写機500本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル400に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置4に供給される。
As shown in FIG. 2, above the intermediate transfer belt 7, toner bottles 400 (Y, M, C, K) that store toners of various colors are detachably disposed on the copying machine 500 main body.
The toner stored in each color toner bottle 400 is supplied to each color developing device 4 by a toner replenishing device (not shown) corresponding to each color.

次に、図3〜図11等を参照して、複写機500が備える現像装置4について説明する。
図3は、現像装置4の概略構成を示す模式図であり、図2中の紙面奥側から見た断面図である。図4及び図5は、現像装置4の斜視説明図であり、それぞれ異なる方向の斜め上方から現像装置4を見た斜視説明図である。
Next, the developing device 4 provided in the copying machine 500 will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the developing device 4, and is a cross-sectional view seen from the back side of the paper surface in FIG. 4 and 5 are perspective explanatory views of the developing device 4, and are perspective explanatory views of the developing device 4 as viewed obliquely from above in different directions.

現像装置4の外形を形成する現像ケーシング41は、上ケース411、中ケース412及び下ケース413が組み合わさることで形成される。中ケース412はトナー収容部43を形成し、上ケース411にはトナー収容部43と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口55が形成されている。また、上ケース411には、現像ローラ42と上ケース411との隙間をシールする入口シール47が設けられている。   The developing casing 41 that forms the outer shape of the developing device 4 is formed by combining an upper case 411, an intermediate case 412, and a lower case 413. The middle case 412 forms a toner accommodating portion 43, and the upper case 411 is formed with a toner replenishing port 55 that is a developer replenishing portion that communicates the toner accommodating portion 43 with the outside. The upper case 411 is provided with an inlet seal 47 that seals a gap between the developing roller 42 and the upper case 411.

図6は、図3と同じ方向から見た現像装置4の断面説明図であり、図7は、現像装置4の一部を拡大した斜視図であり、その一部をZ−X断面図で示す説明図である。   6 is an explanatory cross-sectional view of the developing device 4 as viewed from the same direction as FIG. 3, and FIG. 7 is an enlarged perspective view of a part of the developing device 4, and a part thereof is a ZX sectional view. It is explanatory drawing shown.

中ケース412内には、現像ローラ42、供給ローラ44、ドクタブレード45、パドル46、供給スクリュ48及びトナー残量センサ49等が設けられている。
現像装置4には、内部と外部とを連通する開口部56が長手方向(図中Y軸方向)に沿って延在するように設けられている。開口部56内にはトナーを内部から外部(感光体と対向する現像領域α)まで担持搬送する円筒状の現像ローラ42が設けられている。
In the middle case 412, a developing roller 42, a supply roller 44, a doctor blade 45, a paddle 46, a supply screw 48, a remaining toner sensor 49, and the like are provided.
The developing device 4 is provided with an opening 56 that communicates the inside and the outside so as to extend along the longitudinal direction (Y-axis direction in the drawing). A cylindrical developing roller 42 is provided in the opening 56 to carry and carry the toner from the inside to the outside (developing area α facing the photoconductor).

図8は、下ケース413の図示を省略した現像装置4の一方の端部(図2中の奥側端部)近傍の拡大斜視図であり、図9は、図8の状態から現像ローラ42の図示を省略した現像装置4の拡大斜視図である。
図10は、下ケース413の図示を省略した現像装置4の他方の端部(図2中の手前側端部)近傍の拡大斜視図であり、図11は、図10の状態から現像ローラ42の図示を省略した現像装置4の拡大斜視図である。
FIG. 8 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end portion (the rear end portion in FIG. 2) of the developing device 4 in which the lower case 413 is omitted, and FIG. 9 shows the developing roller 42 from the state of FIG. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the developing device 4 in which FIG.
FIG. 10 is an enlarged perspective view of the vicinity of the other end (the front side end in FIG. 2) of the developing device 4 in which the lower case 413 is omitted, and FIG. 11 shows the developing roller 42 from the state of FIG. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the developing device 4 in which FIG.

現像装置4では、供給ローラ44が図3中の矢印C方向(図3中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、トナー収容部43内のトナーTを現像ローラ42に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ42の表面にトナーを供給する。現像ローラ42は、供給されたトナーを表面上に担持して、図3中の矢印B方向(図3中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、現像ローラ42上のトナーを所定量に規制するドクタブレード45との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード45は現像ローラ42との対向部で、現像ローラ42の表面移動方向に対してカウンター方向(ドクタブレード45の先端がドクタブレード45の基部よりも現像ローラ42の回転方向上流側になるように)に当接し、ドクタブレード45との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ42の回転によって感光体2との対向部である現像領域αに到達する。
また、供給ニップβでは、供給ローラ44の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ42の表面は上方から下方に向かって移動する。そして、現像装置4の供給ニップβでは、供給ローラ44と現像ローラ42とは接触している。
In the developing device 4, the supply roller 44 rotates in the direction of arrow C in FIG. 3 (clockwise direction in FIG. 3) and moves on the surface, so that the toner T in the toner storage portion 43 faces the developing roller 42. Then, the toner is supplied to the surface of the developing roller 42. The developing roller 42 carries the supplied toner on the surface, rotates in the direction of arrow B in FIG. 3 (clockwise direction in FIG. 3), and moves on the surface, thereby removing the toner on the developing roller 42. The toner is conveyed to a portion facing the doctor blade 45 that is regulated to a predetermined amount. The doctor blade 45 is opposed to the developing roller 42 and is in a counter direction with respect to the surface movement direction of the developing roller 42 (the tip of the doctor blade 45 is upstream of the rotation direction of the developing roller 42 with respect to the base of the doctor blade 45). The toner that is in contact with the doctor blade 45 and restricted to a predetermined amount at the portion facing the doctor blade 45 reaches the developing region α that is the portion facing the photoreceptor 2 by the rotation of the developing roller 42.
In the supply nip β, the surface of the supply roller 44 moves from below to above, and the surface of the developing roller 42 moves from above to below. In the supply nip β of the developing device 4, the supply roller 44 and the development roller 42 are in contact with each other.

現像領域αでは、現像バイアス電源142から現像ローラ42に印加された現像バイアスと感光体2表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ42の表面上のトナーTが感光体2の表面に移動し、感光体2の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行われる。感光体2は、現像ローラ42に対して非接触で、図3中の矢印D方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とは同方向となる。
また、現像バイアス電源142は、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ42から感光体2へトナーを向かわせるための第一電圧と、感光体2から現像ローラ42へトナーを向かわせるための第二電圧とを備えた交番電圧を現像ローラ42に印加する電圧印加部である。
In the developing area α, the toner T on the surface of the developing roller 42 is generated according to the developing electric field formed by the potential difference between the developing bias applied from the developing bias power source 142 to the developing roller 42 and the latent image on the surface of the photoreceptor 2. Moves to the surface of the photosensitive member 2, toner adheres to the electrostatic latent image portion on the surface of the photosensitive member 2, and development is performed. The photoreceptor 2 rotates in the direction of arrow D in FIG. 3 without contact with the developing roller 42. For this reason, in the development area α, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the photosensitive member 2 are the same direction.
The developing bias power supply 142 also includes a first voltage for directing the toner from the developing roller 42 to the photosensitive member 2 and developing roller from the photosensitive member 2 to developing the latent image with the toner conveyed to the developing region α. A voltage applying unit that applies an alternating voltage having a second voltage for directing the toner to the developing roller 42.

詳細は後述するが、現像ローラ42の表面には凸部42aの高さや凹部42bの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を外周面の全周に渡って有している。
現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ42の表面上のトナーTは、供給ニップβにおける現像ローラ42の回転方向上流側の部分で供給ローラ44によって回収され、現像ローラ42表面のリセットがなされる。つまり、供給ローラ44は、回収ローラとしての役割も有している。
As will be described in detail later, the surface of the developing roller 42 has a regular uneven shape having a substantially constant height of the convex portion 42a and a depth of the concave portion 42b over the entire outer peripheral surface.
The toner T on the surface of the developing roller 42 that does not contribute to development in the developing area α and passes through the developing area α is collected by the supply roller 44 at the upstream side in the rotation direction of the developing roller 42 in the supply nip β, and developed. The surface of the roller 42 is reset. That is, the supply roller 44 also has a role as a collection roller.

現像ローラ42の表面上に規則的に形成された凹部42bに担持されたトナーTは回収され難い。そして、現像領域αを通過したトナーTが供給ニップβを通過し、現像ローラ42に担持されたままとなると、トナーTが現像ローラ42に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ42上のトナーTの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ42の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。   The toner T carried in the concave portions 42b regularly formed on the surface of the developing roller 42 is difficult to be collected. Then, when the toner T that has passed through the developing region α passes through the supply nip β and remains carried on the developing roller 42, the toner T adheres to the developing roller 42 and toner filming occurs. When toner filming occurs, the charge amount per unit weight of the toner T on the developing roller 42 and the toner amount per unit area of the developing roller 42 become unstable, causing density unevenness during development.

実施形態1の現像装置4では、現像ローラ42と供給ローラ44とが対向する供給ニップβでは、現像ローラ42の表面移動方向と供給ローラ44の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ42の表面と供給ローラ44の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ44による回収性能の向上を図ることが出来る。よって、トナーが現像ローラ42に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ42の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像ローラ42(現像剤担持体)の表面にトナーT(現像剤)が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することが出来る。
また、実施形態1の現像装置4では、現像ローラ42と供給ローラ44との線速比は、現像ローラ42の表面移動速度:供給ローラ44の表面移動速度=1:0.85となっているが、線速比としてはこの値に限るものではない。
In the developing device 4 of the first embodiment, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the supply roller 44 are opposite to each other in the supply nip β where the developing roller 42 and the supply roller 44 face each other. As a result, the linear velocity difference between the surface of the developing roller 42 and the surface of the supply roller 44 at the supply nip β increases, and the recovery performance of the supply roller 44 at the supply nip β can be improved. Therefore, it is possible to suppress the toner from being held on the developing roller 42, to suppress the toner from adhering to the surface of the developing roller 42, and the toner T (developing) on the surface of the developing roller 42 (developer carrier). It is possible to suppress the occurrence of density unevenness during development due to the fixing of the agent.
Further, in the developing device 4 of the first embodiment, the linear speed ratio between the developing roller 42 and the supply roller 44 is the surface moving speed of the developing roller 42: the surface moving speed of the supply roller 44 = 1: 0.85. However, the linear speed ratio is not limited to this value.

また、図3に示すように、現像装置4では供給ローラ44をトナー収容部43の上部に配置し、供給ローラ44の少なくとも一部がパドル46の回転を停止した状態のトナー収容部43内のトナーTの剤面Tfよりも上方となるようになっている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ44の表面移動方向下流側の領域(以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。)がトナーTの剤面Tfよりも上方となっている。特許文献1の図4に記載の構成のように、供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。一方、実施形態1の現像装置4は図3に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーTの剤面よりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。   Further, as shown in FIG. 3, in the developing device 4, the supply roller 44 is disposed above the toner storage portion 43, and at least a part of the supply roller 44 is in the toner storage portion 43 in a state where the rotation of the paddle 46 is stopped. The surface is higher than the agent surface Tf of the toner T. A region on the downstream side in the surface movement direction of the supply roller 44 with respect to the supply nip β (hereinafter referred to as a supply nip downstream region) is above the agent surface Tf of the toner T. When the toner is filled in the downstream area of the supply nip as in the configuration shown in FIG. 4 of Patent Document 1, the toner filled in the downstream area of the supply nip is replaced with new toner in the downstream area of the supply nip. This may hinder entry of toner and reduce the efficiency of collecting toner from the developing roller 42 in the supply nip β. On the other hand, as shown in FIG. 3, in the developing device 4 of the first embodiment, since the downstream area of the supply nip is above the surface of the toner T, the downstream area of the supply nip is not filled with toner. Therefore, the toner existing in the downstream area of the supply nip is not hindered from collecting the toner from the developing roller 42 in the supply nip β, so that the toner can be efficiently collected and the toner can be reset. It can be improved.

次に、図12〜図14等を参照して、現像ローラ42について説明する。
図12は、現像ローラ42の斜視説明図であり、図13は、現像ローラ42の側面図である。また、図14は、現像ローラ42の表面形状の説明図であり、図14(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図14(b)は、図14(a)に示した現像ローラ42の表面の一部の拡大図である。図14(c)は、図14(b)中のL11またはL13で示す断面での現像ローラ42の表面層42f(図25参照)の断面図であり、図14(d)は、図14(b)中のL12またはL14で示す断面での現像ローラ42の表面層42fの断面図である。
Next, the developing roller 42 will be described with reference to FIGS.
FIG. 12 is an explanatory perspective view of the developing roller 42, and FIG. 13 is a side view of the developing roller 42. 14 is an explanatory view of the surface shape of the developing roller 42, FIG. 14A is a schematic view of the entire developing roller 42, and FIG. 14B is shown in FIG. 14A. 3 is an enlarged view of a part of the surface of the developing roller 42. FIG. 14C is a cross-sectional view of the surface layer 42f (see FIG. 25) of the developing roller 42 at a cross section indicated by L11 or L13 in FIG. 14B, and FIG. 14D is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing of the surface layer 42f of the developing roller 42 in the cross section shown by L12 or L14 in b).

現像ローラ42は、現像ローラ軸421に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部420を設けた構成であり、現像ローラ円筒部420に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸421には、スペーサー422が設けられている。
現像ローラ42は、現像ローラ軸421を中心に回転可能に設けられており、現像ローラ軸421の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。現像ローラ42の現像ローラ軸421の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。現像ローラ42の表面の一部は開口部56から現像装置4の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ42は図3中の矢印B方向に回転する。
また、現像ローラ42は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー422が感光体2の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部420の表面と感光体2の表面との距離(現像ギャップ)を一定に保っている。
The developing roller 42 has a configuration in which a developing roller cylindrical portion 420 that carries toner on the surface thereof is provided on the developing roller shaft 421, and the developing roller shafts in the vicinity of both axial end portions that are axially outside the developing roller cylindrical portion 420. A spacer 422 is provided at 421.
The developing roller 42 is provided so as to be rotatable about the developing roller shaft 421, and is arranged so that the axial direction of the developing roller shaft 421 is parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction in the drawing) of the developing device 4. Yes. Both ends of the developing roller shaft 421 in the axial direction of the developing roller 42 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412. A part of the surface of the developing roller 42 is exposed to the outside of the developing device 4 from the opening 56, and the developing roller 42 is moved from the lower side to the upper side to convey the toner so that the toner is conveyed in FIG. 3. It rotates in the direction of arrow B.
Further, in the developing roller 42, the distance between the surface of the developing roller cylindrical portion 420 and the surface of the photosensitive member 2 in the developing region α is obtained by the spacers 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction contacting the surface of the photosensitive member 2. (Development gap) is kept constant.

現像ローラ42は、図25に示すように、基材42gとこの基材42gの外周面に形成された表面層42fとからなる。基材42gは、5056アルミニウム合金や6063アルミニウム合金等のアルミニウム系やSTKM等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。
現像ローラ42は、基材42gである金属材料スリーブの表面に凹凸加工を施し、凹凸加工を施した金属材料スリーブに対して、ニッケル鍍金を施することで、錆の発生等の現像ローラ42の腐食の防止や、トナーの帯電性補助を行う表面層42fを形成している。
As shown in FIG. 25, the developing roller 42 includes a base material 42g and a surface layer 42f formed on the outer peripheral surface of the base material 42g. The base 42g is made of a metal material sleeve such as an aluminum-based material such as 5056 aluminum alloy or 6063 aluminum alloy, or an iron-based material such as STKM.
The developing roller 42 performs uneven processing on the surface of the metal material sleeve which is the base material 42g, and nickel plating is applied to the metal material sleeve subjected to the uneven processing, so that the development roller 42 such as generation of rust occurs. A surface layer 42f for preventing corrosion and assisting charging of the toner is formed.

現像ローラ42の現像ローラ円筒部420は、図14(a)に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、二つの部分(溝形成部420a、非溝形成部420b)に分けられる。
溝形成部420aは、現像ローラ42の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工がその表面に施されている。溝形成部420aにおける軸方向の任意の位置においては、凹凸加工によって凹凸パターンが外周面の全周にわたって形成されている。実施形態1においては、凹凸加工として所謂転造加工が用いられ、凸部42aは互いに巻き方向の異なる螺旋状の所定数の第一溝L1および第二溝L2に囲まれて形成されている。巻き方向の異なる螺旋状の溝を形成することで、現像ローラ42の表面には網目状の凹凸が形成される。転造加工としては、従来公知の加工方法を採用することができる。また、第一溝L1および第二溝L2は、それぞれ現像ローラ42の軸方向に対して所定角度(実施形態1では、L1およびL2ともに45[°]であるが、これに限定されるものではない)で逆方向に傾斜している。
As shown in FIG. 14A, the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 is mainly divided into two portions (a groove forming portion 420a and a non-groove forming portion 420b) based on the difference in the surface structure. .
The groove forming portion 420a is a portion including a central portion in the axial direction of the developing roller 42, and is provided with a concavo-convex process on the surface thereof in order to properly carry the toner. At an arbitrary position in the axial direction in the groove forming portion 420a, a concavo-convex pattern is formed over the entire outer peripheral surface by concavo-convex processing. In the first embodiment, so-called rolling processing is used as the concavo-convex processing, and the convex portion 42a is formed surrounded by a predetermined number of spiral first grooves L1 and second grooves L2 having different winding directions. By forming spiral grooves with different winding directions, mesh-like irregularities are formed on the surface of the developing roller 42. As the rolling process, a conventionally known processing method can be employed. The first groove L1 and the second groove L2 are each at a predetermined angle with respect to the axial direction of the developing roller 42 (in the first embodiment, both L1 and L2 are 45 [°], but the present invention is not limited to this. Is not).

第一溝L1および第二溝L2は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅で周期的に形成されることで、凸部42aが軸方向のピッチ幅W1で形成される。また、第一溝L1および第二溝L2は、の各傾斜角および周期幅は、いずれも互いに異ならせることもできる。また、凸部42aの頂面42tの軸方向長さW2はピッチ幅W1の1/2以上の大きさとなるように形成する。
実施形態1の現像ローラ42では、凸部42aの軸方向のピッチ幅W1は80[μm]であり、凸部42aの頂面42tの軸方向長さW2は40[μm]である。さらに、凹部42bから凸部42aの頂面42tまでの高さである凹部深さW3は10[μm]である。ピッチ幅W1、頂面42tの軸方向長さW2及び凹部深さW3の値は一例であり、この値に限られるものではない。
The first groove L1 and the second groove L2 are both periodically formed with a predetermined periodic width in the inclined direction, so that the convex portion 42a is formed with the pitch width W1 in the axial direction. In addition, the first groove L1 and the second groove L2 can have different inclination angles and periodic widths. Further, the axial length W2 of the top surface 42t of the convex portion 42a is formed to be not less than ½ of the pitch width W1.
In the developing roller 42 of Embodiment 1, the pitch width W1 in the axial direction of the convex portion 42a is 80 [μm], and the axial length W2 of the top surface 42t of the convex portion 42a is 40 [μm]. Furthermore, the recess depth W3, which is the height from the recess 42b to the top surface 42t of the protrusion 42a, is 10 [μm]. The values of the pitch width W1, the axial length W2 of the top surface 42t, and the recess depth W3 are merely examples, and are not limited to these values.

現像ローラ42としては、その表面層42fがトナーを正規帯電させる材料であることことが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーTによってたたき出された低帯電トナーが、凸部42aや凹部42bのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。   As for the developing roller 42, it is desirable that the surface layer 42f is made of a material that normally charges the toner. Even when a low-charged toner is produced by filming, the low-charged toner knocked out by the jumped toner T can be charged at the portions where the convex portions 42a and the concave portions 42b are not filmed. It can be reduced and the image density is stabilized.

また、現像ローラ42としては、その表層材料がドクタブレード45(ブレード部材450)よりも硬い材質であることが望ましい。これにより、現像ローラ42の表面の凸部42aがドクタブレード45によって削れ難くなるため、凸部42aとドクタブレード45で囲まれる凹部42bの体積が変わりにくくなり、M/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。   Further, it is desirable that the surface material of the developing roller 42 is harder than the doctor blade 45 (blade member 450). This makes it difficult for the convex portion 42a on the surface of the developing roller 42 to be scraped by the doctor blade 45, so that the volume of the concave portion 42b surrounded by the convex portion 42a and the doctor blade 45 is difficult to change, and the M / A value (on the surface of the developing roller) The amount of toner carried per unit area) is stabilized.

また、現像ローラ42の凸部42aの高さ(凹部深さW3)としては、使用するトナーTの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーTが凹部42b内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)が安定する。   Further, the height of the convex portion 42a (the concave portion depth W3) of the developing roller 42 is desirably larger than the weight average particle diameter of the toner T to be used. Since the toner T having an average size is accommodated in the recess 42b, the selection of the particle size is difficult to occur, and the M / A value (the amount of toner carried per unit area on the surface of the developing roller) is stabilized over time. .

次に、図15及び図16等を参照して供給ローラ44について説明する。
図15は、供給ローラ44の斜視説明図であり、図16は、供給ローラ44の側面図である。現像装置4の内部のトナー収容部43の上方の現像ローラ42側には、円筒状の供給ローラ44が設けられている。供給ローラ44は、その軸部である供給ローラ軸441を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部440となる。
Next, the supply roller 44 will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is an explanatory perspective view of the supply roller 44, and FIG. 16 is a side view of the supply roller 44. A cylindrical supply roller 44 is provided on the developing roller 42 side above the toner container 43 inside the developing device 4. The supply roller 44 has a configuration in which a cylindrical foam material is wound around a supply roller shaft 441 that is a shaft portion thereof, and the cylindrical foam material becomes a supply roller cylindrical portion 440 that carries toner on the surface thereof. .

供給ローラ44は、供給ローラ軸441を中心に回転可能に構成され、当該軸は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。供給ローラ44は、供給ローラ円筒部440の外周面の一部は、現像ローラ42の現像ローラ円筒部420の外周面と供給ニップβで接触するように配置されており、図3及び図6に示すように、供給ローラ軸441は、現像ローラ軸421よりも上方に配置されている。
また、上述したように、供給ローラ44は現像ローラ42と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ42の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置4は、図3に示すように、供給ニップβの位置が、現像ローラ42に対するドクタブレード45の当接位置に対して、上方に位置する配置となっている。
The supply roller 44 is configured to be rotatable about a supply roller shaft 441, and the shaft is attached to the side wall portion 412 s of the middle case 412 so as to be rotatable. The supply roller 44 is arranged such that a part of the outer peripheral surface of the supply roller cylindrical portion 440 is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 at the supply nip β. As shown, the supply roller shaft 441 is disposed above the developing roller shaft 421.
Further, as described above, the supply roller 44 rotates so that the surface moves in the direction opposite to the surface movement direction of the developing roller 42 at the supply nip β that is a portion facing the developing roller 42. Further, as shown in FIG. 3, the developing device 4 is arranged such that the position of the supply nip β is positioned above the contact position of the doctor blade 45 with respect to the developing roller 42.

供給ローラ44は、供給ローラ円筒部440に発泡材料を用いており、現像ローラ42に接触する表面層は表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層となっている。供給ローラ44の表面層をスポンジ状にすることで、凹部42bの底まで供給ローラ44が届きやすくなるため、現像ローラ42上トナーのリセット性が向上する。   In the supply roller 44, a foam material is used for the supply roller cylindrical portion 440, and the surface layer in contact with the developing roller 42 is a sponge layer in which a large number of micropores are dispersed on the surface. By making the surface layer of the supply roller 44 into a sponge shape, the supply roller 44 can easily reach the bottom of the recess 42b, so that the resetability of the toner on the developing roller 42 is improved.

また、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量(「現像ローラ42の半径」+「供給ローラ44の半径」−「現像ローラ42と供給ローラ44との軸間距離」)は、現像ローラ42の凸部42aの高さよりも大きくなるように設定している。凸部42aの高さよりも供給ローラ44の食い込み量を大きくすることで、凹部42bにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量が凸部42aの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部42bに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。   Further, the amount of biting of the supply roller 44 with respect to the development roller 42 (“radius of the development roller 42” + “radius of the supply roller 44” − “distance between the axes of the development roller 42 and the supply roller 44”) It is set to be larger than the height of the convex portion 42a. By making the amount of biting of the supply roller 44 larger than the height of the convex portion 42a, the toner resetting property in the concave portion 42b can be improved. Note that if the amount of biting of the supply roller 44 with respect to the developing roller 42 is too large relative to the height of the convex portion 42a, the toner will be pushed into the concave portion 42b and cause aggregation, so the amount of biting will not be too large. It is necessary to set as follows.

供給ローラ44の供給ローラ円筒部440に用いる発泡材料は、10〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定されている。
供給ローラ44には、供給バイアス電源144によって供給バイアスが印加され、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図3及び図6中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ42の表面に塗布供給する。
The foam material used for the supply roller cylindrical portion 440 of the supply roller 44 is set to an electric resistance value of 10 3 to 10 14 [Ω].
A supply bias is applied to the supply roller 44 by a supply bias power supply 144 to assist the operation of pressing the toner preliminarily charged at the supply nip β against the developing roller 42. The supply roller 44 rotates in the clockwise direction in FIGS. 3 and 6 to apply and supply the developer adhered on the surface to the surface of the developing roller 42.

また、供給バイアス電源144が供給ローラ44に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性(実施形態1のトナーTではマイナス極性)に対して逆極性(プラス極性)の直流電圧を印加する。このとき、現像ローラ42に印加する電圧よりも供給ローラ44に印加する電圧の方がトナーの正規帯電極性に対して逆極性(プラス極性)となる。これにより、現像ローラ42に対して供給ローラ44側にトナーTを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ42上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源144を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置4の仕様に応じて、供給バイアス電源144を設けない構成としても良い。   The voltage applied to the supply roller 44 by the supply bias power supply 144 is opposite to the normal charging polarity of the toner (negative polarity in the toner T of the first embodiment) with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42. Apply polarity (positive polarity) DC voltage. At this time, the voltage applied to the supply roller 44 is opposite in polarity (plus polarity) to the normal charging polarity of the toner than the voltage applied to the developing roller 42. As a result, an electric field in the direction in which the toner T is attracted toward the supply roller 44 with respect to the development roller 42 is formed in the supply nip β, and the resetability of the toner on the development roller 42 can be improved. Note that the configuration including the supply bias power supply 144 requires a separate DC power supply, which increases the cost. Therefore, the supply bias power supply 144 may not be provided according to the specifications of the developing device 4.

次に、図6、図17及び図18等を参照して、ドクタブレード45について説明する。
図17は、ドクタブレード45の斜視説明図であり、図18は、ドクタブレード45の側面図である。
図6〜図11に示すように、現像ローラ42の下方で下ケース413の内側となる中ケース412には、ドクタブレード45が設けられている。
ドクタブレード45は、規制部材を構成する薄い板状の金属部材であるブレード部材450と、ブレード部材450の一端が固定されている金属製の台座部452(図3中のブレードフォルダ45c)とを有する。そして、ブレード部材450の他端側が現像ローラ42に接触するように構成されている。
Next, the doctor blade 45 will be described with reference to FIGS. 6, 17 and 18.
FIG. 17 is a perspective explanatory view of the doctor blade 45, and FIG. 18 is a side view of the doctor blade 45.
As shown in FIGS. 6 to 11, a doctor blade 45 is provided in the middle case 412 that is below the developing roller 42 and is inside the lower case 413.
The doctor blade 45 includes a blade member 450 that is a thin plate-shaped metal member that constitutes a regulating member, and a metal pedestal 452 (blade folder 45c in FIG. 3) to which one end of the blade member 450 is fixed. Have. The other end side of the blade member 450 is configured to come into contact with the developing roller 42.

ここで、図19及び図20等を参照して、ドクタブレード45の現像ローラ42に対する接触状態について説明する。
図19は、ドクタブレード45の現像ローラ42に対する接触状態が、ドクタブレード45の先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態である場合のドクタ部の拡大説明図である。また、図20は、ドクタブレード45の現像ローラ42に対する接触状態が、ドクタブレード45の先端が接触するエッジ当て状態である場合のドクタ部の拡大説明図である。ドクタブレード45の現像ローラ42に対する接触状態は、図20に示すように、先端が接触する先端当て(エッジ当て)状態、及び、図19に示すように、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態の何れでもよい。
しかし、図20に示す先端当て状態の方が、凸部42aの頂面42tに存在するトナーTをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーTのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、好ましい。また、凸部42aの頂面42tに存在するトナーTをすり切ることで、トナーへの圧力をかけることなくトナー薄層を形成することが可能となり、トナーの耐久性の向上を図ることができる。
Here, the contact state of the doctor blade 45 to the developing roller 42 will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
FIG. 19 is an enlarged explanatory view of the doctor portion when the contact state of the doctor blade 45 with the developing roller 42 is a stomach contact state in which a surface portion closer to the root side than the tip of the doctor blade 45 is in contact. FIG. 20 is an enlarged explanatory view of the doctor portion when the contact state of the doctor blade 45 with the developing roller 42 is an edge contact state in which the tip of the doctor blade 45 contacts. As shown in FIG. 20, the doctor blade 45 is in contact with the developing roller 42 in a tip contact state (edge contact) state as shown in FIG. 20, and as shown in FIG. Any of the abdominal contact state may be sufficient.
However, in the tip contact state shown in FIG. 20, the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner T present in the concave portion 42b is conveyed to the development region α. This is preferable because the amount of toner conveyed to the development area α is stable. Further, by scraping off the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a, a toner thin layer can be formed without applying pressure to the toner, and the durability of the toner can be improved. .

ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード45の対向面45bと先端面45aとの間の稜線を形成するエッジ部45eが現像ローラ42の表面(凸部42aの表面である頂面42t)に接触する状態である。ここで、エッジ部45eは、ドクタブレード45の対向面45bと、先端面45aとをそれぞれ延長させた二つの仮想平面が交差する仮想直線近傍を示す。そして、仮想直線近傍となる稜線を形成するエッジ部45eとしては、稜線が丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。具体的には平板状のドクタブレード45の自由端側の先端の現像ローラ42側の角部(エッジ部45e、丸みがあっても良いし、面取りされていても良い)が現像ローラ42の凸部42aに接触するようになっていれば良い。
また、エッジ当て方向としては、図3及び図20等に示すように、ドクタブレード45が固定されている部分は、ドクタブレード45が現像ローラ42に接触している部分よりも現像ローラ42の回転方向下流側に位置している。つまり、自由端の先端が現像ローラ42の回転に対して突き当たるように構成されている。
Here, the edge contact means that the edge portion 45e forming a ridge line between the opposing surface 45b of the doctor blade 45 and the tip surface 45a contacts the surface of the developing roller 42 (the top surface 42t which is the surface of the convex portion 42a). It is a state to do. Here, the edge part 45e shows the vicinity of the virtual straight line where two virtual planes obtained by extending the facing surface 45b of the doctor blade 45 and the tip surface 45a intersect each other. And as the edge part 45e which forms the ridgeline used as the virtual straight line vicinity, the ridgeline may be rounded or it may be chamfered. More specifically, a corner (edge 45e, which may be rounded or chamfered) on the developing roller 42 side at the free end of the flat doctor blade 45 may be convex. What is necessary is just to come in contact with the part 42a.
As for the edge contact direction, as shown in FIGS. 3 and 20, the portion where the doctor blade 45 is fixed rotates the developing roller 42 more than the portion where the doctor blade 45 is in contact with the developing roller 42. It is located downstream in the direction. That is, the free end is configured to abut against the rotation of the developing roller 42.

図20及び図25に示すように、エッジ部が頂面42tに当たる場合は、トナーTがドクタブレード45によりすり切られるように薄層化するため、現像ローラ42の規則的な凹凸形状の凹部42bに埋まったトナーTのみが搬送されることとなる。このため、現像ローラ42表面のトナー量を凹部42bの体積に応じた所望量とすることができ、現像ローラ42によるトナーの搬送量を安定させることができる。また、金属板バネ材料からなる金属ブレードであれば、ある程度の剛性を有しているため、ゴムのような樹脂のものよりもその弾性によって現像ローラ42の凹部42bに食い込んで、凹部42b内のトナーを掻き出す可能性が低く、現像ローラ42によるトナーの搬送量を安定させることができる。   As shown in FIGS. 20 and 25, when the edge portion hits the top surface 42t, the toner T is thinned so as to be worn by the doctor blade 45. Only the toner T buried in the toner is conveyed. For this reason, the amount of toner on the surface of the developing roller 42 can be set to a desired amount according to the volume of the recess 42b, and the amount of toner transported by the developing roller 42 can be stabilized. In addition, since a metal blade made of a metal leaf spring material has a certain degree of rigidity, the metal blade springs into the recess 42b of the developing roller 42 by its elasticity rather than that of a resin such as rubber, so that the inside of the recess 42b. The possibility of scraping off the toner is low, and the amount of toner transported by the developing roller 42 can be stabilized.

ドクタブレード45を現像ローラ42に対して接触させる構成としては、ドクタブレード45(ブレード部材450)を折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーTをすりきる効果についてはドクタブレード45の自由端を接触させるほうが効果が高く、より望ましい。   As a configuration for bringing the doctor blade 45 into contact with the developing roller 42, there is a method in which the doctor blade 45 (blade member 450) is bent and brought into contact with the bent portion. Contacting the free end is more effective and more desirable.

図17及び図18に示すように、ドクタブレード45のブレード部材450は台座部452に対して複数のリベット451によって固定されている。台座部452はブレード部材450よりも厚い金属で構成されており、ブレード部材450を現像装置4の本体(中ケース412の側面部)に固定するための基板として機能している。台座部452の長手方向端部にはピン穴454が設けられており、一方は真円形状の主基準穴454aであり、もう一方は主基準穴454a方向に長径を有する楕円形状の従基準穴454bである。主基準穴454aに不図示のピンが入ることで台座部452の現像装置4本体に対する位置が決定し、従基準穴454bで支えられる。ブレード部材450が固定された台座部452が、現像装置4本体(中ケース412)にドクタ固定ネジ455で固定されることによってブレード部材450が現像装置4に固定されることになる。   As shown in FIGS. 17 and 18, the blade member 450 of the doctor blade 45 is fixed to the base portion 452 by a plurality of rivets 451. The pedestal portion 452 is made of a metal that is thicker than the blade member 450 and functions as a substrate for fixing the blade member 450 to the main body of the developing device 4 (side surface portion of the middle case 412). A pin hole 454 is provided at the longitudinal end of the pedestal portion 452, one is a perfect circular main reference hole 454 a, and the other is an elliptical secondary reference hole having a long diameter in the direction of the main reference hole 454 a. 454b. When a pin (not shown) enters the main reference hole 454a, the position of the pedestal portion 452 with respect to the main body of the developing device 4 is determined and supported by the sub reference hole 454b. The pedestal portion 452 to which the blade member 450 is fixed is fixed to the developing device 4 main body (inner case 412) with a doctor fixing screw 455, whereby the blade member 450 is fixed to the developing device 4.

ドクタブレード45のブレード部材450としては、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用いることができる。ブレード部材450は、自由端側を現像ローラ42表面に10〜100[N/m]の押圧力で当接させておりで、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材450には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源145からバイアスが印加されている。   As the blade member 450 of the doctor blade 45, a metal leaf spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze can be used. The blade member 450 abuts the free end side against the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m], and regulates the toner passing under the pressing force to a predetermined amount and frictionally charges. The charge is given by. Further, a bias is applied to the blade member 450 from a doctor bias power source 145 to assist frictional charging.

また、ドクタブレード45のブレード部材450としては、導電性を有するものであることが望ましい。ブレード部材450が導電性であることにより、Q/M値(単位体積当りの帯電量)が大きなトナーTの帯電量を下げることが出来、トナーTのQ/M値の均一化を図ることができる。これにより、トナーTの現像ローラ42に対する張り付きを防ぐことが出来る。   Further, the blade member 450 of the doctor blade 45 is desirably conductive. Since the blade member 450 is conductive, the charge amount of the toner T having a large Q / M value (charge amount per unit volume) can be lowered, and the Q / M value of the toner T can be made uniform. it can. Thereby, sticking of the toner T to the developing roller 42 can be prevented.

また、ドクタバイアス電源145がブレード部材450に印加する電圧としては、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、±200[V]の範囲で直流電圧を印加できる構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御出来る構成としても良い。これにより、環境変動によるM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量)の変動を抑制することができる。   The voltage applied to the blade member 450 by the doctor bias power supply 145 is configured such that a DC voltage can be applied in a range of ± 200 [V] with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42. A configuration in which the voltage value can be controlled may be employed. Thereby, it is possible to suppress fluctuations in the M / A value (toner carrying amount per unit area on the surface of the developing roller) due to environmental fluctuations.

次に、図6、図21及び図22等を参照して、パドル46について説明する。
図21は、パドル46の斜視説明図であり、図22は、パドル46の側面図である。
現像装置4内には、トナーが収容される空間としてトナー収容部43が設けられており、このトナー収容部43内にはパドル46が現像ケーシング41に対して回転可能に取り付けられている。
Next, the paddle 46 will be described with reference to FIG. 6, FIG. 21, FIG.
FIG. 21 is a perspective explanatory view of the paddle 46, and FIG. 22 is a side view of the paddle 46.
A toner accommodating portion 43 is provided in the developing device 4 as a space for accommodating toner, and a paddle 46 is rotatably attached to the developing casing 41 in the toner accommodating portion 43.

パドル46は、その軸部であるパドル軸461と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽460とを備える。パドル軸461は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽460がそれぞれ取り付けられている。二枚のパドル羽460は、パドル軸461を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸461の平面部に固定されている。
パドル羽460の付け根部分には穴が複数の穴がパドル軸461の軸方向に平行になるように並べて設けられており、パドル軸461は、そのの軸方向に平行になるように複数の凸部が並べて設けられている。そして、パドル羽460の穴にパドル軸461の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸461に対してパドル羽460を固定する。
The paddle 46 includes a paddle shaft 461 that is a shaft portion thereof, and paddle blades 460 as thin blade members made of an elastic sheet material such as Mylar. The paddle shaft 461 has two flat portions facing each other, and paddle blades 460 are respectively attached to the two flat portions. The two paddle blades 460 are fixed to the flat portion of the paddle shaft 461 so as to protrude in opposite directions around the paddle shaft 461.
The base portion of the paddle blade 460 is provided with a plurality of holes arranged in parallel so as to be parallel to the axial direction of the paddle shaft 461. The paddle shaft 461 has a plurality of protrusions so as to be parallel to the axial direction thereof. The parts are arranged side by side. Then, the paddle blades 460 are fixed to the paddle shafts 461 by inserting the convex portions of the paddle shafts 461 into the holes of the paddle blades 460 and performing heat caulking.

パドル46は、パドル軸461の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。パドル軸461の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。   The paddle 46 is disposed so that the axial direction of the paddle shaft 461 is parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the figure). Both ends in the axial direction of the paddle shaft 461 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

パドル46は、パドル軸461から伸びるパドル羽460の先端がトナー収容部43の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽460の突出量が設定されている。図3及び図6等に示すように、トナー収容部43の底面部43bはパドル46の回転方向に沿った円弧状であり、パドル46の回転に伴う摺擦動作でパドル羽460がトナー収容部43の底面部43bに引っかからないようになっている。
トナー収容部43の現像ローラ42側には底面部43bから垂直に立ち上がる側壁面部43sが形成されており、この側壁面部43sはパドル軸461の中心と同等若しくは若干低い程度のところでX軸に平行なローラに向かう方向に水平になって段部50を形成している。
In the paddle 46, the protruding amount of the paddle blade 460 is set to such a length that the tip of the paddle blade 460 extending from the paddle shaft 461 contacts the inner wall surface of the toner containing portion 43. As shown in FIGS. 3 and 6, the bottom surface portion 43 b of the toner accommodating portion 43 has an arc shape along the rotation direction of the paddle 46, and the paddle blade 460 is moved by the rubbing operation accompanying the rotation of the paddle 46. 43 is prevented from being caught by the bottom surface portion 43b.
A side wall surface portion 43 s that rises perpendicularly from the bottom surface portion 43 b is formed on the developing roller 42 side of the toner containing portion 43. A step portion 50 is formed horizontally in the direction toward the roller.

側壁面部43sとパドル軸461との距離は、底面部43bとパドル軸461との距離よりも短く設定されている。そのため、底面部43bを摺擦してきたパドル羽460は側壁面部43sに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部50にパドル羽460の先端部が差し掛かるとパドル羽460を押さえるものが無くなり、パドル羽460の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽460の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。   The distance between the side wall surface portion 43s and the paddle shaft 461 is set shorter than the distance between the bottom surface portion 43b and the paddle shaft 461. Therefore, the paddle blade 460 that has rubbed the bottom surface portion 43b hits the side wall surface portion 43s and bends more greatly. Thereafter, when the tip of the paddle wing 460 reaches the stepped portion 50, there is nothing to hold the paddle wing 460, and the tip of the paddle wing 460 is released and jumps upward. By such movement of the paddle blade 460, the toner is splashed upward, and is stirred, conveyed, and supplied.

段部50は、X−Y平面に平行な水平面で、現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)に延在するように形成されている。実施形態1の現像装置4では、段部50が幅方向の全域に設けられているが、パドル羽460が跳ね上がるようになっていれば、現像装置4内の一部分に設けられていても良い。   The step portion 50 is a horizontal plane parallel to the XY plane, and is formed to extend in the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing). In the developing device 4 of the first embodiment, the step portion 50 is provided in the entire region in the width direction, but may be provided in a part of the developing device 4 as long as the paddle blades 460 jump up.

次に、図6及び図7等を参照して供給スクリュ48について説明する。
供給スクリュ48は、供給スクリュ軸481と、この供給スクリュ軸481に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部480となるスクリュ部材である。供給スクリュ軸481を中心に回転可能に設けられており、供給スクリュ軸481の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置されている。供給スクリュ軸481の軸方向両端は中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けられている。
Next, the supply screw 48 will be described with reference to FIGS.
The supply screw 48 is a screw member that becomes a supply screw shaft 481 and a supply screw blade portion 480 which is a spiral blade portion fixed to the supply screw shaft 481. The supply screw shaft 481 is provided so as to be rotatable, and the axial direction of the supply screw shaft 481 is arranged so as to be parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing). Both axial ends of the supply screw shaft 481 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

供給スクリュ48の軸方向端部は、現像装置4の長手方向端部に形成されたトナー補給口55の下方に位置している。そして、供給スクリュ48が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部480がトナー補給口55から補給されたトナーを長手方向における現像装置4の中央部方向に搬送する。   The end of the supply screw 48 in the axial direction is positioned below a toner supply port 55 formed at the end of the developing device 4 in the longitudinal direction. Then, when the supply screw 48 is rotated, the spiral supply screw blade 480 conveys the toner replenished from the toner replenishing port 55 toward the central portion of the developing device 4 in the longitudinal direction.

次に、図6〜図11等を参照して入口シール47について説明する。
上ケース411の開口部56を形成する縁部分には、入口シール47としてマイラー等のシート部材が長手方向に沿って貼着されている。入口シール47は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース411の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール47の自由端側は現像装置4の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ42に接触するように設けられている。入口シール47は、現像ローラ42の回転方向上流側が上ケース411に固定されており、現像ローラ42の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ42に対して、入口シール47の面部分が接触するように配置している。また、上ケース411の現像装置4の内部側は供給ローラ44の上部形状に沿うように湾曲形状をしており、上ケース411の湾曲形状の表面と供給ローラ44の表面との隙間は、1.0[mm]である。
Next, the inlet seal 47 will be described with reference to FIGS.
A sheet member such as Mylar is attached as an inlet seal 47 along the longitudinal direction to the edge portion forming the opening 56 of the upper case 411. The inlet seal 47 is a substantially rectangular sheet, one end of which is affixed to the edge portion of the upper case 411, and the other end is a free end. The free end side of the inlet seal 47 protrudes toward the inside of the developing device 4, and is further provided so as to contact the developing roller 42. The inlet seal 47 is fixed to the upper case 411 on the upstream side in the rotational direction of the developing roller 42, and the downstream side in the rotational direction of the developing roller 42 is a free end, and the surface portion of the inlet seal 47 contacts the developing roller 42. It is arranged to do. Further, the inner side of the developing device 4 of the upper case 411 is curved so as to follow the upper shape of the supply roller 44, and the gap between the curved surface of the upper case 411 and the surface of the supply roller 44 is 1 0.0 [mm].

次に、図8〜図11等を参照して、サイドシール59について説明する。
図8〜図11に示すように、現像装置4の開口部56の長手方向両端部にあたる中ケース412の一部にはサイドシール59が貼着されている。サイドシール59は、現像ローラ42の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー422よりも軸方向における内側で、且つ、現像ローラ42にドクタブレード45が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けられている。このようなサイドシール59によって現像ケーシング41における開口部56の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。
また、中ケース412に設けられたトナー残量センサ49は、トナー収容部43内のトナーの量を検知するものである。
Next, the side seal 59 will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 8 to 11, side seals 59 are attached to a part of the middle case 412 corresponding to both ends in the longitudinal direction of the opening 56 of the developing device 4. The side seal 59 is provided on the inner side in the axial direction with respect to the spacer 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction of the developing roller 42, and in a region where the axial end where the doctor blade 45 contacts the developing roller 42 overlaps. ing. Such a side seal 59 prevents the toner from leaking from the end portion in the longitudinal direction of the opening 56 in the developing casing 41.
A remaining toner sensor 49 provided in the middle case 412 detects the amount of toner in the toner storage unit 43.

次に、図6等を参照して、現像装置4内でのトナーの動きについて説明する。
トナー補給口55から現像装置4内に補給されたトナーは、供給スクリュ48によってトナー収容部43に供給され、パドル46によって攪拌される。また、パドル46の跳ね上げによって現像ローラ42及び供給ローラ44の方向に跳ね上げ、搬送される。供給ローラ44に供給されたトナーは、供給ローラ44が現像ローラ42と接触する供給ニップβで現像ローラ42の表面に受け渡される。現像ローラ42の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクタブレード45によって現像ローラ42の表面から掻き落とされる。
Next, the movement of the toner in the developing device 4 will be described with reference to FIG.
The toner replenished into the developing device 4 from the toner replenishing port 55 is supplied to the toner accommodating portion 43 by the supply screw 48 and stirred by the paddle 46. Further, the paddle 46 is flipped up in the direction of the developing roller 42 and the supply roller 44 and conveyed. The toner supplied to the supply roller 44 is delivered to the surface of the developing roller 42 at a supply nip β where the supply roller 44 contacts the developing roller 42. Of the toner delivered to the surface of the developing roller 42, the amount of toner exceeding a predetermined amount conveyed to the developing area α is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the doctor blade 45.

ドクタブレード45との対向部を通過した現像ローラ42の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ42の回転による表面移動方によって搬送され、感光体2と対向する現像領域αに到達する。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール47が接触する位置を通過し、供給ローラ44との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ42によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面から掻き取られ、供給ローラ44によって搬送される。   The toner remaining on the surface of the developing roller 42 that has passed through the portion facing the doctor blade 45 is conveyed as it is by the surface moving method by the rotation of the developing roller 42, and reaches the developing region α facing the photoreceptor 2. The toner that has passed through the development region α without being used for development passes through a position where the inlet seal 47 contacts, and is conveyed to the supply nip β that is a position facing the supply roller 44. The toner that has reached the supply nip β by the developing roller 42 is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the supply roller 44 and conveyed by the supply roller 44.

次に、実施形態1に係る複写機500に用いるトナーについて説明する。
複写機500で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が40[%]以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。
Next, toner used in the copier 500 according to the first embodiment will be described.
As the toner used in the copying machine 500, a toner having high fluidity is used so as to be compatible with high-speed toner conveyance. Specifically, a toner having an accelerated aggregation degree of 40% or less is used. The accelerated aggregation degree is an index indicating the fluidity of the toner.

トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
<測定装置>
・ホソカワミクロン製 パウダテスタ
<測定方法>
・測定対象サンプルを恒温槽に放置(35±2[℃],24±1[h])
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種の篩を使用(例えば、75[μm],44[μm],22[μm])
・篩ったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
{(上段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100
{(中段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×3/5
{(下段の篩に残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×1/5
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度[%]とする。
A method for measuring the accelerated aggregation degree of the toner is shown below.
<Measurement device>
・ Powder tester made by Hosokawa Micron <Measurement method>
・ Leave the sample to be measured in a thermostat (35 ± 2 [° C], 24 ± 1 [h])
・ Measured with a powder tester ・ Three types of sieves with different openings (for example, 75 [μm], 44 [μm], 22 [μm])
-Calculate from the remaining amount of toner when sieving, and obtain the degree of aggregation by the following calculation.
{(Weight of toner remaining on upper screen) / (sample amount)} × 100
{(Weight of toner remaining on middle screen) / (sample amount)} × 100 × 3/5
{(Weight of toner remaining on lower screen) / (sample amount)} × 100 × 1/5
The total of the above three calculated values is defined as the heat aggregation degree [%].

トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。   As described above, the accelerated aggregation degree of the toner is an index obtained by stacking three types of meshes having different openings in the order of increasing openings, placing particles on the uppermost stage, sieving with constant vibration, and calculating from the toner weight on each mesh. .

また、実施形態1では、平均円形度が0.90以上のトナー(0.90〜1.00のトナー)を用いている。
実施形態1では、下記(1)式より得られた値を円形度aと定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
In the first exemplary embodiment, toner having an average circularity of 0.90 or more (0.90 to 1.00 toner) is used.
In Embodiment 1, the value obtained from the following equation (1) is defined as circularity a. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.

円形度a=L/L・・・・(1)
(L:粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、L:粒子の投影像の周囲長)
Circularity a = L 0 / L (1)
(L 0 : circumference of a circle having the same projected area as the particle image, L: circumference of the projected image of the particle)

平均円形度が0.90〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体2との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が0.90〜1.00の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置4内での現像剤(トナー)の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体2や、帯電部材3等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
When the average circularity is in the range of 0.90 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photoreceptor 2 is small, so that the transferability is excellent.
When the average circularity is in the range of 0.90 to 1.00, since the toner particles have no corners, the developer (toner) agitation torque in the developing device 4 is small, and the agitation drive is stabilized. Can be prevented.
In addition, since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, when the pressure is brought into contact with the transfer medium during transfer, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots, and the transfer is not easily lost.
Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles itself is small, and it is possible to prevent the surfaces of the photoreceptor 2 and the charging member 3 from being damaged or worn.

次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。   Next, a method for measuring the circularity will be described. The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.

具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5[ml]加え、更に測定試料を0.1〜0.5[g]程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜10000[個/μl]として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。   As a specific measuring method, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 [100] as a dispersant in 100 to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. ml] and about 0.1 to 0.5 [g] of a measurement sample is further added. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and particle size of the toner are measured with the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10,000 [pieces / μl].

600[dpi]以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径(D4)として3〜8[μm]が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径(D4)が3[μm]未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。   In order to reproduce minute dots of 600 [dpi] or more, the weight average particle diameter (D4) of the toner is preferably 3 to 8 [μm]. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the weight average particle diameter (D4) is less than 3 [μm], phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur.

重量平均粒径(D4)が8[μm]を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)との比(D4/D1)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(D4/D1)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。   When the weight average particle diameter (D4) exceeds 8 [μm], it is difficult to suppress scattering of characters and lines. Moreover, it is preferable that ratio (D4 / D1) of a weight average particle diameter (D4) and a number average particle diameter (D1) exists in the range of 1.00-1.40. The closer (D4 / D1) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。
Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described.
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.

まず、電解水溶液100〜150[ml]中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5[ml]加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1[%]NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20[mg]加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100[μm]アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。   First, 0.1 to 5 [ml] of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 [ml] of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 [mg] of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the weight and number of toner particles or toner using a 100 [μm] aperture as the aperture. Then, the weight distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.

チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上乃至40.30[μm]未満の粒子を対象とする。   As a channel, it is less than 2.00-2.52 [micrometer]; 2.52-less than 3.17 [micrometer]; 3.17-less than 4.00 [micrometer]; 4.00-5.04 [micrometer] Less than 5.04 to 6.35 [μm]; 6.35 to less than 8.00 [μm]; 8.00 to less than 10.08 [μm]; 10.08 to less than 12.70 [μm]; 12.70 to less than 16.00 [μm]; 16.00 to less than 20.20 [μm]; 20.20 to less than 25.40 [μm]; 25.40 to less than 32.00 [μm]; Using 13 channels of 00 to less than 40.30 [μm], particles having a particle size of 2.00 [μm] or more to less than 40.30 [μm] are targeted.

実施形態1で用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであり、重合トナーと呼ばれる。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。   The toner used in Embodiment 1 is obtained by crosslinking, in an aqueous solvent, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. And / or a toner obtained by an extension reaction, and is called a polymerized toner. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

<ポリエステル>
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
<Polyester>
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound. Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) is heated to 150 to 280 [° C.] in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and reduced in pressure as necessary. The produced water is distilled off while obtaining a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。   In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; phenol derivatives, oximes, polyisocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40[wt%]、好ましくは1〜30[wt%]、さらに好ましくは2〜20[wt%]である。0.5[wt%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40[wt%]を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyisocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 [wt%], preferably 1 to 30 [wt%], more preferably 2 to 20 [wt%]. If it is less than 0.5 [wt%], the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 [wt%], the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。   Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like.

3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。   Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.

アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。   Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。   The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2.

[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10[%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。   When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated. The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280[℃]に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140[℃]にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140[℃]にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyhydric carboxylic acid (PC) are produced in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate and dibutyltin oxide at 150 to 280 [° C.] and, if necessary, reduced pressure. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, at 40 to 140 [° C.], this is reacted with polyvalent isocyanate (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 [° C.] to obtain a urea-modified polyester.

多価イソシアネート化合物(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などの多価イソシアネート化合物(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting the polyvalent isocyanate compound (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers Inactive to polyvalent isocyanate compounds (PIC) such as benzene (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性および複写機500に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the copying machine 500 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。   The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5[%]未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。   The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5 [%], the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65[℃]、好ましくは45〜60[℃]である。45[℃]未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65[℃]を超えると低温定着性が不十分となる。   The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 [° C.], preferably 45 to 60 [° C.]. If the temperature is less than 45 [° C.], the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 [° C.], the low-temperature fixability becomes insufficient.

また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。   In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

<着色剤>
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量[%]、好ましくは3〜10重量[%]である。
<Colorant>
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% [%], preferably 3 to 10% [%] based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

<荷電制御剤>
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
<Charge control agent>
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラ42との静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。   The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller 42 is increased, the developer fluidity is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.

<離型剤>
離型剤としては、融点が50〜120[℃]の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着装置12の定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
<Release agent>
As the release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 [° C.] is more effectively used as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller of the fixing device 12 and the toner interface. It works against high temperature offset without applying a release agent such as oil to the fixing roller. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。   The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.

<外添剤>
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2[μm]であることが好ましく、特に5×10−3〜0.5[μm]であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500[m/g]であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5[wt%]であることが好ましく、特に0.01〜2.0[wt%]であることが好ましい。
<External additive>
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 [μm], particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 [μm]. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 [m < 2 > / g]. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 [wt%] of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 [wt%].

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2[μm]以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置4内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。 Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using an average particle diameter of both fine particles of 5 × 10 −2 [μm] or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even with the stirring and mixing in the developing device 4 performed to obtain the charge level, the fluidity imparting agent is not detached from the toner, and good image quality that does not cause firefly is obtained. Reduction is achieved.

酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。   Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large.

しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5[wt%]の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。   However, when the addition amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 [wt%], the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained. Stable image quality can be obtained even when copying is repeated.

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。   Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.

<トナーの製造方法>
(1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が100[℃]未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
<Toner production method>
(1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent. The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 [° C.] from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

(2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。 (2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles. The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.

トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。   The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。   Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added. As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。   Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。   Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。   Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90[%]の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1[μm]、及び3[μm]、ポリスチレン微粒子0.5[μm]及び2[μm]、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1[μm]、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage which exists on the surface of a toner base particle becomes the range of 10-90 [%]. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 [μm] and 3 [μm], polystyrene fine particles 0.5 [μm] and 2 [μm], poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 [μm], trade name is PB- 200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Sokensha), technopolymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.

また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。   In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20[μm]にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000[rpm]、好ましくは5000〜20000[rpm]である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5[分]である。分散時の温度としては、通常、0〜150[℃](加圧下)、好ましくは40〜98[℃]である。   The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 [μm], a high-speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 [rpm], preferably 5000 to 20000 [rpm]. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 [minutes]. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 [° C.] (under pressure), preferably 40 to 98 [° C.].

(3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150[℃]、好ましくは40〜98[℃]である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 (3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 [° C.], preferably 40 to 98 [° C.]. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

(4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。 (4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles. In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

(5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。 (5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like. Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

上述したように、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42の表面上には、凸部の高さや凹部の深さ(W3)が一定で規則的なパターンからなる凹凸が形成されている。従来の一成分現像装置としては、現像ローラの表面にサウンドブラスト処理等の粗面処理を施して表面に凹凸形状を形成したものがある。このように、現像ローラの表面に粗面処理を施すことにより、現像ローラがトナーを担持し、搬送する性能を向上させていた。しかしながら、粗面処理によって現像ローラの表面上に形成される凹凸は、凸部の高さ、凹部の深さ及び凹凸のパターンが不規則となる。凹部のパターンや深さが不規則であると、現像ローラ表面上のトナー担持量が安定せず、感光体上の潜像を現像したときに濃度ムラとなることがあった。一方、実施形態1の現像装置4では、凹部の深さ(W3)が一定で、その形成パターンが規則的であるため、現像ローラ42表面上のトナー担持量が安定し、現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。   As described above, on the surface of the developing roller 42 provided in the developing device 4 of Embodiment 1, irregularities having a regular pattern in which the height of the convex portion and the depth (W3) of the concave portion are constant are formed. . As a conventional one-component developing device, there is one in which a rough surface process such as a sound blast process is performed on the surface of a developing roller to form an uneven shape on the surface. As described above, the surface of the developing roller is roughened to improve the performance of the developing roller carrying and transporting toner. However, the unevenness formed on the surface of the developing roller by the rough surface treatment has irregularities in the height of the protrusions, the depth of the recesses, and the pattern of the unevenness. If the pattern and depth of the recesses are irregular, the toner carrying amount on the surface of the developing roller is not stable, and density unevenness may occur when the latent image on the photoreceptor is developed. On the other hand, in the developing device 4 of the first embodiment, since the depth (W3) of the concave portion is constant and the formation pattern is regular, the toner carrying amount on the surface of the developing roller 42 is stable, and density unevenness during development is obtained. Can be suppressed.

図3、図19及び図20に示すように、実施形態1の現像装置4では、図中矢印B方向が回転方向である現像ローラ42がドクタ部において上方から下方に移動する。このような場合には、トナーTに働く自重によってトナーには下方向の力(Fg)が加わるため、ドクタブレード45の応力(Fb)によるトナーに対する圧縮力を減少させることが出来る。よって、現像ローラ42の凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の部分(図19及び図20中の42cの部分)にトナーが凝集することを抑制できる。これにより、フィルミングの発生を抑制することができ、現像ローラ42上でのQ/M値やM/A値の変動を抑制することができる。   As shown in FIGS. 3, 19, and 20, in the developing device 4 of the first embodiment, the developing roller 42 whose rotational direction is the arrow B direction in the drawing moves downward from above in the doctor portion. In such a case, since the downward force (Fg) is applied to the toner by its own weight acting on the toner T, the compressive force on the toner due to the stress (Fb) of the doctor blade 45 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the toner from aggregating at a portion of the convex portion 42a of the developing roller 42 on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 (portion 42c in FIGS. 19 and 20). As a result, the occurrence of filming can be suppressed, and fluctuations in the Q / M value and M / A value on the developing roller 42 can be suppressed.

また、現像装置4で用いる現像剤であるトナーとして、加速凝集度が40[%]以下となるトナーを用いることで、現像ローラ42の凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の部分(図19及び図20中の42cの部分)でのトナーの凝集をより緩和することが可能となる。   Further, as the toner that is a developer used in the developing device 4, a toner having an acceleration aggregation degree of 40% or less is used, so that a portion of the convex portion 42 a of the developing roller 42 on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42. It is possible to further alleviate the toner aggregation at (the portion 42c in FIGS. 19 and 20).

次に、規制部材であるドクタブレード45(ブレード部材450)が金属ブレードである場合の利点について説明する。
特許文献1に記載の現像装置では、一定の規則的な凹凸形状が形成された現像ローラに接触する規制部材としてゴム製のものを用いていた。しかしながら、ゴム製の規制部材を用いた構成では、製造時の組み付け公差や経時使用のブレードの削れによって、規制部材の突き出し量が変化すると、現像ローラ上のトナー量がばらつくことがあった。具体的には、現像ローラ上のトナーが極端に少なくなって、画像濃度が薄くなったり、逆に、現像ローラ上トナー量が多くなってしまい、帯電不良が発生して、画像の地肌部が汚れる地汚れが発生したりすることがあった。
これに対して、現像装置4のドクタブレード45として、金属製のブレードを用いることにより、ドクタブレード45の突き出し量がある程度の範囲で変化しても、現像ローラ42上のトナー量を安定させることができる。
Next, advantages when the doctor blade 45 (blade member 450), which is a restriction member, is a metal blade will be described.
In the developing device described in Patent Document 1, a rubber member is used as a regulating member that comes into contact with the developing roller on which a certain regular uneven shape is formed. However, in the configuration using the rubber regulating member, the amount of toner on the developing roller may vary when the protruding amount of the regulating member changes due to assembly tolerance at the time of manufacture or scraping of the blade used over time. Specifically, the toner on the developing roller becomes extremely small, the image density becomes thin, or conversely, the toner amount on the developing roller increases, charging failure occurs, and the background portion of the image becomes Occasionally, dirty soiling may occur.
On the other hand, by using a metal blade as the doctor blade 45 of the developing device 4, the amount of toner on the developing roller 42 can be stabilized even if the protruding amount of the doctor blade 45 changes within a certain range. Can do.

〔実験1〕
次に、ドクタブレード45として、金属製のブレードを用いた場合と、ゴム製のブレードを用いた場合とについて、ドクタブレード45の突き出し量の変化に対する現像ローラ42上のトナー量の安定性を比較した実験について説明する。
ここで、図23を用いてドクタブレード45の突き出し量を変化させる方法について説明する。
[Experiment 1]
Next, when the metal blade is used as the doctor blade 45 and the rubber blade is used, the stability of the toner amount on the developing roller 42 with respect to the change in the protruding amount of the doctor blade 45 is compared. The experiment that was performed will be described.
Here, a method of changing the protruding amount of the doctor blade 45 will be described with reference to FIG.

まず、現像ローラ42に対して初期接触位置Q1でにおける接線方向(図23中の上下方向)にドクタブレード45が延在するように、ドクタブレード45をエッジ当ての状態で現像ローラ42に接触させる。ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード45の対向面45bと先端面45aとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ42の表面に接触する状態である。
ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。すなわち、エッジ部は、ドクタブレード45の対向面45bと、先端面45aとを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。
具体的には平板状のドクタブレード45の自由端側の先端の現像ローラ42側の角部(丸みがあっても良いし、面取りされていても良い)が現像ローラ42の凸部42aに接触するようになっていれば良い。
ここで、ドクタブレード45を接触させる方法としては、平板状のブレード部材を折り曲げて、その曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすりきる効果については上述のようにブレード部材の自由端側の先端を接触させる方法のほうが、効果が高く望ましい。
First, the doctor blade 45 is brought into contact with the developing roller 42 in an edge-contacted state so that the doctor blade 45 extends in a tangential direction (vertical direction in FIG. 23) at the initial contact position Q1 with respect to the developing roller 42. . Here, the edge contact is a state in which an edge portion forming a ridge line between the facing surface 45 b and the tip surface 45 a of the doctor blade 45 is in contact with the surface of the developing roller 42.
Here, in the edge portion forming the ridge line, the ridge line may be rounded or chamfered. That is, the edge portion indicates the vicinity of a location where a surface obtained by extending the opposing surface 45b of the doctor blade 45 and the tip surface 45a intersects.
Specifically, a corner (which may be rounded or chamfered) of the developing roller 42 at the tip of the flat doctor blade 45 at the free end contacts the convex portion 42 a of the developing roller 42. It only has to come to do.
Here, as a method of bringing the doctor blade 45 into contact, there is a method in which a flat blade member is bent and the bent portion is brought into contact. However, as described above, the effect of scavenging the toner is the free end side of the blade member. The method in which the tips of the two are brought into contact is more effective and desirable.

次に、ドクタブレード45の根元を支持するブレードフォルダ45c(台座部452)を初期接触位置Q1における現像ローラ42の法線方向(図23(a)中の矢印X方向)に沿って現像ローラ42側に移動させる。これにより、図23(b)に示すように、ドクタブレード45における現像ローラ42に対して接触する位置が根元側に移動しつつ、ドクタブレード45が撓み、ドクタブレード45が、上述した腹当ての接触状態となる。腹当てとは、ドクタブレード45における現像ローラ42と対向する対向面45bが接触し、且つ、エッジ部が接触していない状態である。また、このときの現像ローラ42の表面上におけるドクタブレード45の接触位置Qは、初期接触位置Q1から図23中の上方に変位する。   Next, the blade holder 45c (pedestal portion 452) that supports the root of the doctor blade 45 is moved along the normal direction of the developing roller 42 at the initial contact position Q1 (the direction indicated by the arrow X in FIG. 23A). Move to the side. As a result, as shown in FIG. 23 (b), the position of the doctor blade 45 that contacts the developing roller 42 moves to the base side, the doctor blade 45 bends, and the doctor blade 45 It becomes a contact state. The bumping is a state where the facing surface 45b of the doctor blade 45 facing the developing roller 42 is in contact with the edge portion and not in contact with the edge portion. Further, the contact position Q of the doctor blade 45 on the surface of the developing roller 42 at this time is displaced upward in FIG. 23 from the initial contact position Q1.

図23(b)に示す状態からブレードフォルダ45cを初期接触位置Q1における法線方向に対して直行する方向(図23中の上下方向)に沿って現像ローラ42から離れる方向(図23中の矢印Z方向)に移動させると、突き出し量が徐々に少なくる。そして、図23(c)に示すように、ドクタブレード45が撓んだままの状態でエッジ当ての状態となる。図23(c)に示す状態からさらに突き出し量が徐々に少なくするようにZ方向にブレードフォルダ45cを移動させると、ドクタブレード45が現像ローラ42から離間するまでは、ドクタブレード45の撓み量が小さくなりつつ、エッジ当ての状態は維持される。   In the state shown in FIG. 23B, the blade folder 45c is moved away from the developing roller 42 along the direction (vertical direction in FIG. 23) perpendicular to the normal direction at the initial contact position Q1 (the arrow in FIG. 23). When it is moved in the Z direction), the amount of protrusion gradually decreases. And as shown in FIG.23 (c), it will be in the state of edge contact in the state in which the doctor blade 45 has bent. When the blade folder 45c is moved in the Z direction so that the protruding amount is further decreased from the state shown in FIG. 23C, the amount of deflection of the doctor blade 45 is increased until the doctor blade 45 is separated from the developing roller 42. The edge contact state is maintained while decreasing.

ドクタブレード45が、金属製(りん青銅)の金属ブレードである場合と、ウレタンゴム製のゴムブレードである場合とについて、図23を用いて説明した突き出し量を変化させる方法によって突き出し量を変化させたときの、現像ローラ42上トナー搬送量の変化を測定した実験結果を図24に示す。   When the doctor blade 45 is a metal blade made of metal (phosphor bronze) and when it is a rubber blade made of urethane rubber, the protrusion amount is changed by the method of changing the protrusion amount described with reference to FIG. FIG. 24 shows the experimental results of measuring the change in the toner conveyance amount on the developing roller 42 at that time.

図24に示すグラフでは、ドクタブレード45が腹当ての状態からエッジ当ての状態となった、図23(c)に示す状態におけるドクタブレード45の位置をゼロとした。そして、このゼロの位置よりもブレードフォルダ45cを図23中の矢印Z方向に移動させたときの変位を−(マイナス)とし、図23中の矢印Z方向とは逆方向に移動させたときの変位を+(プラス)として示している。すなわち、図24中の図中右側ほど突き出し量が多い条件となる。
図24中の破線で示すグラフは、ゴムブレードを用いた場合の実験結果であり、実線で示すグラフは、金属ブレードを用いた場合の実験結果である。
In the graph shown in FIG. 24, the position of the doctor blade 45 in the state shown in FIG. The displacement when the blade folder 45c is moved in the arrow Z direction in FIG. 23 from the zero position is-(minus), and when the blade folder 45c is moved in the direction opposite to the arrow Z direction in FIG. The displacement is shown as + (plus). In other words, the right side of the drawing in FIG.
The graph shown by the broken line in FIG. 24 is the experimental result when the rubber blade is used, and the graph shown by the solid line is the experimental result when the metal blade is used.

図24に示すように、ドクタブレード45の位置が、+(プラス)方向にあるときには、金属ブレード、ゴムブレード共に位置がプラスに大きくなるにつれて、トナー搬送量が増加する。
これに対して、ドクタブレード45の位置が、−(マイナス)方向にあるときには、金属ブレードの場合(実線)は、図24に示すように安定した搬送量を示す領域がある。一方、従来の現像装置で用いられていたゴムブレードの場合(破線)、−(マイナス)方向の位置のときは、現像ローラ42上にほとんどトナーが搬送されなかった。
As shown in FIG. 24, when the position of the doctor blade 45 is in the + (plus) direction, the toner conveyance amount increases as the positions of both the metal blade and the rubber blade increase to plus.
On the other hand, when the position of the doctor blade 45 is in the − (minus) direction, a metal blade (solid line) has a region showing a stable conveyance amount as shown in FIG. On the other hand, in the case of the rubber blade used in the conventional developing device (broken line), the toner was hardly conveyed onto the developing roller 42 at the position in the − (minus) direction.

図24を用いて説明した実験によって、表面に規則的な凹凸形状を有する現像ローラ42に対する突き出し量について、ゴム製よりも金属製のドクタブレード45の方が現像ローラ42上のトナー量が所望量となる突き出し量の範囲が広いことがわかった。
よって、本発明のようにドクタブレード45として金属製のブレードを用いることにより、ドクタブレード45の取り付け時の、図23中のZ方向の設計公差の余裕度が上がるため、組み付け性が向上する。さらに、メカ公差の余裕度が上がり、部品を低コスト化できる。
According to the experiment described with reference to FIG. 24, regarding the amount of protrusion with respect to the developing roller 42 having a regular uneven shape on the surface, the metal doctor blade 45 has a desired amount of toner on the developing roller 42 rather than rubber. It was found that the range of the protruding amount is wide.
Therefore, by using a metal blade as the doctor blade 45 as in the present invention, the margin of design tolerance in the Z direction in FIG. 23 when the doctor blade 45 is attached is increased, and the assemblability is improved. Furthermore, the margin of mechanical tolerances is increased, and the cost of parts can be reduced.

図25は、エッジ当ての状態におけるドクタブレード45と現像ローラ42との接触位置Q(図23参照)の拡大説明図である。
図24を用いて説明したように、ドクタブレード45として金属ブレードを用いた場合に、トナー量が安定する領域が得られるのは、ドクタブレード45の先端であるエッジ部45eが現像ローラ42に接触するためである。具体的には図25に示すように、エッジ部45eが当たる場合は、トナーTがドクタブレード45によりすり切られるように薄層化するため、現像ローラ42の規則的な凹凸形状の凹部42bに埋まったトナーTのみが搬送されることとなる。このため、現像ローラ42表面のトナー量を凹部42bの体積に応じた所望量とすることができ、現像ローラ42によるトナーの搬送量を安定させることができる。また、金属ブレードであれば、ある程度の剛性を有しているため、その弾性によって現像ローラ42の凹部42bに食い込んで、凹部42b内のトナーを掻き出す可能性がゴムのような樹脂のものよりも低く、現像ローラ42によるトナーの搬送量を安定させることができる。
FIG. 25 is an enlarged explanatory view of a contact position Q (see FIG. 23) between the doctor blade 45 and the developing roller 42 in the edge contact state.
As described with reference to FIG. 24, when the metal blade is used as the doctor blade 45, the region where the toner amount is stable is obtained because the edge portion 45e at the tip of the doctor blade 45 contacts the developing roller 42. It is to do. Specifically, as shown in FIG. 25, when the edge 45e hits, the toner T is thinned so as to be worn by the doctor blade 45, so that the regular concave and convex portions 42b of the developing roller 42 are formed. Only the buried toner T is conveyed. For this reason, the amount of toner on the surface of the developing roller 42 can be set to a desired amount according to the volume of the recess 42b, and the amount of toner transported by the developing roller 42 can be stabilized. In addition, since a metal blade has a certain degree of rigidity, its elasticity can bite into the recess 42b of the developing roller 42 and scrape the toner in the recess 42b more than that of a resin such as rubber. The amount of toner conveyed by the developing roller 42 can be stabilized.

〔実験2〕
次に、ドクタブレード45に金属ブレードを用いて、図23中の初期接触位置Q1における法線方向の移動距離X1の値を変化させたときのエッジ当てを維持できるドクタブレード45の位置の範囲を測定した実験2について説明する。
[Experiment 2]
Next, by using a metal blade as the doctor blade 45, the range of the position of the doctor blade 45 that can maintain the edge contact when the value of the movement distance X1 in the normal direction at the initial contact position Q1 in FIG. The measured experiment 2 will be described.

図26は、実験2の実験結果を示すグラフである。
図26のグラフでは、ドクタブレード45が接触位置Qにおいて、現像ローラ42表面の接線方向にあるときのドクタブレード45の位置をゼロとして、図29(a)から図29(b)へのブレードフォルダ45cの移動距離X1の値を横軸としている。また、図26のグラフでは、図29(b)に示す状態からブレードフォルダ45cを図中矢印Z方向に移動させ、図29(c)の状態になったときを縦軸のゼロとしている。そして、図29(c)に示す状態からさらにブレードフォルダ45cを図中矢印Z方向に移動させ、ドクタブレード45が現像ローラ42の表面から離間するまでの図中Z方向のブレードフォルダ45cの移動距離を縦軸としている。
FIG. 26 is a graph showing the experimental results of Experiment 2.
In the graph of FIG. 26, when the doctor blade 45 is in the tangential direction of the surface of the developing roller 42 at the contact position Q, the blade folder from FIG. 29A to FIG. The horizontal axis represents the value of the movement distance X1 of 45c. In the graph of FIG. 26, the blade folder 45c is moved in the arrow Z direction in the figure from the state shown in FIG. 29B, and the vertical axis is zero when the state shown in FIG. 29C is reached. Then, the blade folder 45c is further moved in the arrow Z direction in the drawing from the state shown in FIG. 29C, and the movement distance of the blade folder 45c in the Z direction in the drawing until the doctor blade 45 is separated from the surface of the developing roller 42. Is the vertical axis.

図26に示すグラフより、移動距離X1がゼロ以上のときは、初期接触位置Q1における現像ローラ42表面の法線方向の移動距離X1が大きいほど、ドクタブレード45がエッジ当てを維持することができる範囲を広げることができる。移動距離X1がゼロ以上のときはドクタブレード45は、現像ローラ42との接触によって撓んだ状態となるように配置される。このように配置されることにより、ドクタブレード45の取り付けに際し、図23中の上下方向の設計公差の余裕度が上がるため、組み付け性が向上する。さらに、メカ公差の余裕度が上がり、部品を低コスト化できる。   From the graph shown in FIG. 26, when the moving distance X1 is zero or more, the doctor blade 45 can maintain the edge contact as the moving distance X1 in the normal direction of the surface of the developing roller 42 at the initial contact position Q1 increases. The range can be expanded. When the movement distance X1 is equal to or greater than zero, the doctor blade 45 is disposed so as to be bent by contact with the developing roller 42. By arranging in this way, when the doctor blade 45 is attached, the margin of the vertical design tolerance in FIG. 23 is increased, so that the assembling property is improved. Furthermore, the margin of mechanical tolerances is increased, and the cost of parts can be reduced.

〔実験3〕
次に、ドクタブレード45に用いる金属ブレードとして、その材料がりん青銅である場合と、ステンレス(SUS)である場合とで、スジ画像の発生の有無を確認した。本実験においては、現像ローラ42表層(表面層42f)のビッカース硬度をりん青銅よりも大きく、ステンレスよりも小さく設定している。具体的には表面層がアルミニウムで形成されている現像ローラ42を使用した。なお、ビッカース硬度の測定方法としては、JIS Z 2244に規定の方法を用いることができる。
本実験で用いたりん青銅のビッカース硬度は80[Hv]である。ドクタブレード45としてこれよりも低い硬度の金属ブレードを用いれば、本実験のりん青銅を用いたドクタブレード45と同様に固着を抑制する効果があると考えられる。また、硬度に関しては、本実験ではビッカース硬度を採用しているが、材質、形状に応じて、ブリネル硬度、ロックウェル硬度を計測する方法で比較しても良い。
[Experiment 3]
Next, as a metal blade used for the doctor blade 45, whether or not a streak image was generated was confirmed depending on whether the material was phosphor bronze or stainless steel (SUS). In this experiment, the Vickers hardness of the surface layer (surface layer 42f) of the developing roller 42 is set larger than phosphor bronze and smaller than stainless steel. Specifically, a developing roller 42 having a surface layer made of aluminum was used. In addition, as a measuring method of Vickers hardness, the method prescribed | regulated to JISZ2244 can be used.
The Vickers hardness of the phosphor bronze used in this experiment is 80 [Hv]. If a metal blade having a hardness lower than this is used as the doctor blade 45, it is considered that the doctor blade 45 has an effect of suppressing sticking similarly to the doctor blade 45 using phosphor bronze in this experiment. Regarding the hardness, Vickers hardness is adopted in this experiment, but comparison may be made by a method of measuring Brinell hardness and Rockwell hardness according to the material and shape.

実験3では、それぞれの材料からなるドクタブレード45を図23(c)に示す状態で配置し、実施形態1の複写機500を用いてベタ画像の画像形成を行ってスジ画像の発生の有無を確認した。実験3の結果、金属ブレードの材料としてりん青銅を用いた場合はスジ画像が発生せず、SUSを用いた場合はスジ画像が発生した。
ここで、実験3で用いたドクタブレード45を確認したところ、スジ画像が発生したSUS製のドクタブレード45にはトナーが固着しており、スジ画像が発生しなかった、りん青銅製のドクタブレード45にはトナー固着がほとんど確認されなかった。
In Experiment 3, the doctor blades 45 made of the respective materials are arranged in the state shown in FIG. 23C, and a solid image is formed using the copying machine 500 of the first embodiment to check for the occurrence of streak images. confirmed. As a result of Experiment 3, no streak image was generated when phosphor bronze was used as the material of the metal blade, and a streak image was generated when SUS was used.
Here, the doctor blade 45 used in Experiment 3 was confirmed. As a result, the toner was fixed to the SUS doctor blade 45 in which the streak image was generated, and the doctor blade made of phosphor bronze in which the streak image was not generated. In 45, toner adhesion was hardly confirmed.

図27は、実験3で用いた各材料のドクタブレード45について、現像ローラ42の回転時間に対するドクタブレード45の削れ量を測定した結果を示すグラフである。図27中の破線で示すグラフはSUS製のブレードを用いた場合の削れ量を示し、実線で示すグラフはりん青銅製のブレードを用いた場合の削れ量である。
図27より、りん青銅はSUSに比べて削れ易いことがわかる。
りん青銅製のドクタブレード45を用いた場合、トナーが軽度に固着を起こしても、そのトナーの固着が成長する前に、現像ローラ42との摺擦によってドクタブレード45ごと固着したトナーが削られるため、固着が成長せず、画像上問題になるスジが発生しないものと考えられる。
FIG. 27 is a graph showing the results of measuring the amount of scraping of the doctor blade 45 with respect to the rotation time of the developing roller 42 for the doctor blade 45 of each material used in Experiment 3. A graph indicated by a broken line in FIG. 27 shows a scraping amount when a SUS blade is used, and a graph indicated by a solid line is a scraping amount when a phosphor bronze blade is used.
FIG. 27 shows that phosphor bronze is easier to cut than SUS.
When the doctor blade 45 made of phosphor bronze is used, even if the toner is slightly fixed, the toner fixed together with the doctor blade 45 is scraped by sliding with the developing roller 42 before the toner fixing grows. Therefore, it is considered that the sticking does not grow and the streak that causes a problem in the image does not occur.

現像ローラ42の表層部分(表面層42f)の硬度がドクタブレード45の当接部分の硬度よりも硬く設定されていると、ドクタブレード45を削る作用が生じ、上述したように固着を解消し易くなると言う効果が生じる。
ここで、現像ローラ42の表層の硬度を高くするためにニッケル鍍金等を施しても良い。また、現像ローラ42の表層の硬度を高くした場合においても、ステンレスよりも、りん青銅のほうが削れ易いため、トナー固着に対してはりん青銅を利用することがより望ましいと考えられる。また、りん青銅よりも低い硬度(ビッカース硬度80[Hv]以下)の金属であれば固着を抑制する効果があると考えられる。
If the hardness of the surface layer portion (surface layer 42f) of the developing roller 42 is set to be higher than the hardness of the contact portion of the doctor blade 45, the action of scraping the doctor blade 45 occurs, and the sticking is easily eliminated as described above. The effect of becoming.
Here, nickel plating or the like may be applied to increase the hardness of the surface layer of the developing roller 42. Further, even when the hardness of the surface layer of the developing roller 42 is increased, it is considered that phosphor bronze is more preferable for fixing toner because phosphor bronze is more easily scraped than stainless steel. Further, it is considered that a metal having a lower hardness than that of phosphor bronze (Vickers hardness of 80 [Hv] or less) has an effect of suppressing sticking.

実験3について説明したように、実施形態1の現像装置4でスジ画像の発生を防止する構成として、現像ローラ42との摺擦によってドクタブレード45ごと軽度の固着状態のトナーが削られる構成であるため、ドクタブレード45の幅方向全域で削られる必要がある。
実施形態1の現像ローラ42は、感光体2に供給するトナーを担持する表面である溝形成部420aの表面上における幅方向(表面移動方向に直行する方向)についての何れの位置においても、現像ローラ42の表面移動方向一周分の間に、凸部42aの高さ方向についての最上部となる表面である頂面42tが一箇所以上存在する。
As described in Experiment 3, as a configuration for preventing the generation of a streak image in the developing device 4 according to the first embodiment, the toner in the lightly fixed state is scraped off together with the doctor blade 45 by rubbing against the developing roller 42. Therefore, it is necessary to cut the entire area of the doctor blade 45 in the width direction.
The developing roller 42 according to the first exemplary embodiment develops at any position in the width direction (direction perpendicular to the surface movement direction) on the surface of the groove forming portion 420a that is a surface carrying the toner to be supplied to the photoreceptor 2. At least one top surface 42t, which is the uppermost surface in the height direction of the convex portion 42a, exists in one round of the surface movement direction of the roller 42.

このような条件を満たす構成として、現像ローラ42のある位置(L11の位置等)における表面上の凹凸形状は、幅方向に凸部42aと凹部42bとが周期的な列状に配置され、この位置に対して表面移動方向について隣り合う位置(L12の位置等)の凹凸形状は、規則的な列状の配置が半周期分ずれた配置である(図13参照)。言い換えると、列L11及び列L13に対して、回転方向について隣り合うL12及びL14の列は、幅方向の凹凸の周期を半周期分シフトさせた形状となっている。さらに、頂面42tの軸方向長さW2はピッチ幅W1の1/2以上の大きさとなるように形成している。このような形状を現像ローラ42の回転方向に繰り返すような表面形状となっている。   As a configuration satisfying such a condition, the uneven shape on the surface at a position where the developing roller 42 is located (the position of L11, etc.) is such that convex portions 42a and concave portions 42b are arranged in a periodic row in the width direction. The concavo-convex shape at a position adjacent to the position in the surface movement direction (the position of L12, etc.) is an arrangement in which the regular row arrangement is shifted by a half cycle (see FIG. 13). In other words, the rows L12 and L14 adjacent to the row L11 and the row L13 in the rotation direction have a shape in which the period of the unevenness in the width direction is shifted by a half cycle. Further, the axial length W2 of the top surface 42t is formed to be not less than ½ of the pitch width W1. The surface shape is such that such a shape is repeated in the rotation direction of the developing roller 42.

このような構成により、ドクタブレード45において、現像ローラ42のL11の位置が接触したときに、頂面42tが接触しなかった個所は、L12の位置が接触するときに頂面42tが接触する。このような構成により、現像ローラ42が一周する間に、ドクタブレード45の幅方向についての全域に渡って一度は現像ローラ42の頂面42tを接触させる構成を実現できる。このように、ドクタブレード45の幅方向の位置が何れの位置においても、現像ローラ42が一周する間に頂面42tが接触することとなり、効率よくドクタブレード45を削る事が可能となり、トナー固着に起因するスジ画像の発生をより確実に防止することができる。   With such a configuration, in the doctor blade 45, when the position of L11 of the developing roller 42 is in contact with the position of the top surface 42t, the top surface 42t is in contact with the position of L12. With such a configuration, it is possible to realize a configuration in which the top surface 42t of the developing roller 42 is brought into contact once over the entire region in the width direction of the doctor blade 45 while the developing roller 42 makes one round. As described above, regardless of the position of the doctor blade 45 in the width direction, the top surface 42t is in contact with the developing roller 42 while making a round, and the doctor blade 45 can be efficiently scraped to fix the toner. It is possible to more reliably prevent the generation of a streak image due to.

現像ローラ42の表面を感光体2に接触させて現像を行なう構成では、現像ローラ42と感光体2とが共に、弾性が無いため、製造時や組み付け時の精度誤差により、感光体2と現像ローラ42が接触しない部分が発生する。この場合、感光体2と現像ローラ42が接触していない部分だけトナーTが感光体2に移動せず、現像が成されないため、画像欠損が起こる。
一方、実施形態1の現像装置4では、感光体2に対して現像ローラ42がギャップを形成するように配置し、現像バイアス電源142によって、現像ローラ42に直流バイアスに交流バイアスを重畳させた電圧を印加している。これにより、トナーTを現像ローラ42から感光体2にジャンピングさせて潜像を現像する構成を取ることができ、現像ローラ42の感光体2に対する位置の精度に関わらず、画像欠損を防止することができる。
In the configuration in which development is performed by bringing the surface of the developing roller 42 into contact with the photosensitive member 2, both the developing roller 42 and the photosensitive member 2 are not elastic. Therefore, due to an accuracy error at the time of manufacturing or assembly, the photosensitive member 2 and the developing member are developed. A portion where the roller 42 does not contact is generated. In this case, since the toner T does not move to the photosensitive member 2 only in a portion where the photosensitive member 2 and the developing roller 42 are not in contact with each other, the image is not developed.
On the other hand, in the developing device 4 of the first embodiment, the developing roller 42 is disposed so as to form a gap with respect to the photoreceptor 2, and a voltage obtained by superimposing an AC bias on the developing roller 42 by a developing bias power source 142. Is applied. Thus, the latent image can be developed by jumping the toner T from the developing roller 42 to the photosensitive member 2, and image loss can be prevented regardless of the accuracy of the position of the developing roller 42 with respect to the photosensitive member 2. Can do.

次に、従来の現像装置の不具合について説明する。
複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、潜像担持体に形成された静電潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されている。このような現像装置としては、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置の他に、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置が知られている。
また、このような一成分現像方式の現像装置においては、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体の表面に接触させて現像を行う接触式の現像装置の他に、現像剤担持体を像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像剤担持体に交番電圧を印加して、現像剤担持体と像担持体との間に交番電界を作用させ、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給して現像を行うようにした非接触式の現像装置が知られている。
Next, problems of the conventional developing device will be described.
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, various developing devices are used to develop an electrostatic latent image formed on a latent image carrier. As such a developing device, in addition to a two-component developing type developing device using a two-component developer containing toner and carrier, a one-component developing type using only toner as a developer without using a carrier. A developing device is known.
Further, in such a one-component developing type developing apparatus, a contact type developing is performed by bringing the developer held on the surface of the developer carrying body into contact with the surface of the image carrying body on which the electrostatic latent image is formed. In addition to the developing device, a developer carrying member is provided so as to face the image carrying member with a predetermined interval, and an alternating voltage is applied to the developer carrying member so that the developer carrying member and the image carrying member There is known a non-contact type developing device in which an alternating electric field is applied between the developer and the developer held on the surface of the developer carrier is supplied to the image carrier on which the electrostatic latent image is formed for development. It has been.

一成分現像方式の現像装置で用いる現像剤担持体としては、一般的には、ゴム等で弾性層を形成したものや、金属の表面をブラスト処理して粗さを付けたようなローラが用いられる。しかし、このようなローラを用いた場合、現像剤担持体とトナー層規制部材の間の圧力がトナーに直接かかるため、トナーが劣化しやすくなり、現像性の低下が早くから発生してしまう。また、劣化したトナーが、トナー層規制手段に固着してしまい、画像にノイズが生じたりするという問題があった。
このような問題に対して、本実施形態の現像装置4は、現像剤担持体として、複数の凸部42aおよびこの凸部42aを取り囲む凹部42bが表面上に周期的に形成された現像ローラ42を備えている。このような現像ローラ42を用いることにより、これによれば、トナー層規制手段であるドクタブレード45のトナーへの圧力を抑制しつつ、トナー薄層を形成する事が可能となり、トナーの耐久性の向上を図ることができる。
As a developer carrying member used in a one-component developing type developing device, generally, a roller having an elastic layer formed of rubber or the like, or a roller having a metal surface blasted to be roughened is used. It is done. However, when such a roller is used, the pressure between the developer carrying member and the toner layer regulating member is directly applied to the toner, so that the toner is likely to deteriorate, and the developability is deteriorated early. Further, there is a problem that the deteriorated toner is fixed to the toner layer regulating means, and noise is generated in the image.
With respect to such a problem, the developing device 4 according to the present embodiment has a developing roller 42 in which a plurality of convex portions 42a and concave portions 42b surrounding the convex portions 42a are periodically formed on the surface as a developer carrier. It has. By using such a developing roller 42, according to this, it becomes possible to form a toner thin layer while suppressing the pressure on the toner of the doctor blade 45 which is a toner layer regulating means, and the durability of the toner Can be improved.

しかし、このような現像ローラを用いた場合には、現像ローラの凹凸形状や供給ローラの特性の組み合わせによっては、現像ローラの凹部に存在する高帯電なトナーが充分に回収されない可能性がある。その場合、回収されないトナーがドクタ部や供給ニップβで再び摩擦帯電されることで更に高帯電になる。このような高帯電のトナーが生じると、現像ローラとトナーとの電気的鏡像力が大きくなり、現像ローラとの付着力が大きくなってしまう。また、現像ローラ上のトナーに対する圧力を軽減できる構成であっても、現像ローラに担持されたままのトナーが繰り返し加圧されることで劣化して、現像ローラに対するフィルミングやドクタブレードに対する固着の原因となる。このため、現像装置の駆動時間の積み重ねで現像性が低下する可能性がある。   However, when such a developing roller is used, depending on the combination of the uneven shape of the developing roller and the characteristics of the supply roller, there is a possibility that the highly charged toner present in the concave portion of the developing roller may not be sufficiently collected. In this case, the toner that is not collected is triboelectrically charged again at the doctor portion and the supply nip β, thereby further increasing the charge. When such highly charged toner is generated, the electric mirror image force between the developing roller and the toner increases, and the adhesion force between the developing roller and the developing roller increases. Further, even when the pressure on the toner on the developing roller can be reduced, the toner held on the developing roller is deteriorated by repeated pressurization, so that filming on the developing roller and adhesion to the doctor blade are prevented. Cause. For this reason, there is a possibility that developability deteriorates due to accumulation of driving time of the developing device.

このような問題に対して、本実施形態の現像装置4は、供給ローラ44が回収ローラとしての役割を備えている。これにより、現像領域αを通過した後の現像ローラ42表面上の凹部42bにトナーが収容されたままの状態となることに起因して高帯電なトナーが生じることを防止できる。
しかし、現像ローラ上のトナーが回収ローラによって回収されたとしても、そのトナーが回収ローラから分離せず、すぐに再び現像ローラに供給されてしまうと、これも同じように同じトナーがドクタ部を繰り返し通過することになり、高帯電のトナーの発生や現像ローラに対するフィルミング、ドクタブレードへの固着の原因になる。
このような回収ローラからトナーが分離しないことに起因する問題に対しては、回収ローラの表面上のトナーの回収効率の向上や現像装置内でのトナーの循環が重要になってくる。
With respect to such a problem, in the developing device 4 of the present embodiment, the supply roller 44 has a role as a collection roller. As a result, it is possible to prevent the generation of highly charged toner due to the toner remaining in the recess 42b on the surface of the developing roller 42 after passing through the developing region α.
However, even if the toner on the developing roller is collected by the collecting roller, if the toner is not separated from the collecting roller and is immediately supplied again to the developing roller, the same toner is also applied to the doctor portion. Repeatedly passing, it causes generation of highly charged toner, filming on the developing roller, and sticking to the doctor blade.
For the problem caused by the toner not separating from the collecting roller, it is important to improve the collecting efficiency of the toner on the surface of the collecting roller and to circulate the toner in the developing device.

図28では、図3に示すような現像装置4で、現像ローラ42から回収されたトナーの循環経路の説明図であり、図中実線の矢印がトナーの循環経路を模式的に示している。
なお、図28等で示す現像装置4は、トナーの供給と回収を1本のローラである供給ローラ44で兼ねた構成になっているが、以下の説明は、現像ローラへトナーを供給する現像剤供給手段と、現像ローラからトナーを回収する回収部材とが別部材となっている現像装置においても同様に成立する。
FIG. 28 is an explanatory diagram of the circulation path of the toner collected from the developing roller 42 in the developing device 4 as shown in FIG. 3, and the solid line arrow schematically shows the toner circulation path.
The developing device 4 shown in FIG. 28 and the like has a configuration in which supply and collection of toner are combined with a supply roller 44 that is a single roller. However, in the following description, development for supplying toner to the development roller is described. The same applies to a developing device in which the agent supply means and the collecting member for collecting toner from the developing roller are separate members.

現像ローラ42から回収されたトナーは、回収ローラとして機能する供給ローラ44の回転と共に重力方向に落ちる、もしくは供給ローラ44の遠心力によって引き剥がされ、トナー収容部43内のトナーと混ざり合う図中矢印Eの経路と、供給ローラ44から引き剥がされずに再び現像ローラ42に供給される図中矢印Gの経路とが考えられる。
上述したようなトナーのフィルミングや固着といった問題が起きないようにするには、同じトナーが何度もストレスを受ける図中矢印Bの経路をたどるトナーを減らし、現像ローラ42から回収されたトナーがトナー収容部43内のトナーと混ざり合う図中矢印Gのような経路をたどるトナーを増やすのが望ましい。
In the figure, the toner collected from the developing roller 42 falls in the direction of gravity along with the rotation of the supply roller 44 that functions as the collection roller, or is peeled off by the centrifugal force of the supply roller 44 and is mixed with the toner in the toner accommodating portion 43. A path indicated by an arrow E and a path indicated by an arrow G in the figure supplied to the developing roller 42 without being peeled off from the supply roller 44 are conceivable.
In order to prevent the problems such as toner filming and sticking as described above, the toner collected on the developing roller 42 is reduced by reducing the amount of toner that follows the path indicated by the arrow B in FIG. It is desirable to increase the amount of toner that follows the path indicated by the arrow G in FIG.

図中矢印Gの経路をたどるように回収ローラからトナーを引き剥がす方法としては、重力や遠心力を用いた方式、スクレーパーを用いた方法、電界を用いた方式等が既に知られている。
しかし、今までの回収機構では、回収ローラからトナーを剥がす位置や剥がす方向、剥がす強度を制御するのは難しいという問題があった。
例えば、重力を用いる場合は、引き剥がす方向は下方(重力方向)、引き剥がす強度は重力強度に限定される。また、遠心力を用いる場合は、どの位置で引き剥がすかを制御するのは難しく、強度は回転速度やローラ径に依存する。通常、回収ローラの回転速度は現像ローラからの回収効率が良好な速度に合わせて設定するため、引き剥がしの良好な速度と一致、両立するとは限らない。
As a method for peeling the toner from the collecting roller so as to follow the path indicated by the arrow G in the figure, a method using gravity or centrifugal force, a method using a scraper, a method using an electric field, or the like is already known.
However, the conventional collecting mechanism has a problem that it is difficult to control the position, direction, and strength of the toner from the collecting roller.
For example, when gravity is used, the direction of peeling is limited downward (the direction of gravity), and the strength of peeling is limited to the gravity strength. In addition, when using a centrifugal force, it is difficult to control at which position it is peeled off, and the strength depends on the rotational speed and the roller diameter. Usually, since the rotation speed of the collection roller is set in accordance with the speed at which the collection efficiency from the developing roller is good, it coincides with the good speed of peeling and does not always satisfy both.

また、トナーが劣化したり、環境が変動したりした場合、トナーと回収ローラとの付着力が上昇し、より引き剥がしにくくなることもある。しかし、重力や遠心力を用いて回収ローラからトナーを剥がす構成では、その引き剥がす強度を付着力の変化に応じて変化させることはできない。   In addition, when the toner deteriorates or the environment fluctuates, the adhesion between the toner and the collecting roller increases, which may make it more difficult to peel off. However, in the configuration in which the toner is peeled off from the collecting roller using gravity or centrifugal force, the peeling strength cannot be changed in accordance with the change in adhesion force.

また、回収ローラ(本実施形態では回収ローラとしても機能する供給ローラ44)からトナーを引き剥がす方法としては図29に示すように、スクレーパー52を用いる方法が挙げられる。スクレーパーを用いた引き剥がし方法は、スクレーパーの配置によって引き剥がす位置を設計制御することは可能である。しかし、スクレーパーを回収ローラに当接させ剥がしとるという方法のため、トナーにストレスを与えてしまう。また、その引き剥がし強度も一定で変化させることはできない。   Further, as a method of peeling off the toner from the collection roller (the supply roller 44 that also functions as the collection roller in the present embodiment), a method using a scraper 52 can be cited as shown in FIG. In the peeling method using the scraper, it is possible to design and control the peeling position by the arrangement of the scraper. However, since the scraper is brought into contact with the collecting roller and peeled off, the toner is stressed. Also, the peel strength is constant and cannot be changed.

さらに、別の引き剥がし方法として、電界を用いる方法もある。この場合、電界の印加方法によって引き剥がす方向や強度を制御することはできる。しかし電界を用いる場合は、適正な荷電をしたトナーのみが引き剥がされ、弱帯電、逆帯電のトナーを回収ローラから引き剥がすことはできないという問題がある。   Further, as another peeling method, there is a method using an electric field. In this case, the peeling direction and strength can be controlled by the application method of the electric field. However, when an electric field is used, there is a problem that only properly charged toner is peeled off, and weakly charged and reversely charged toner cannot be peeled off from the collecting roller.

次に、本発明の特徴部について説明する。
図1は、本発明の特徴部の構成を模式的に示した現像装置4の概略構成図である。
図1に示す現像装置4は、回収ローラとして機能する供給ローラ44の無端移動する表面の内側から外側に向かって吐出する気流を発生させる回収部材気流発生手段として、エアーポンプ446を備えている。
図1中の実線の矢印はトナーの流れを示し、破線の矢印はエアーポンプ446が発生させた気流であるエアーの流れを示す。
Next, features of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device 4 schematically showing a configuration of a characteristic portion of the present invention.
The developing device 4 shown in FIG. 1 includes an air pump 446 as a recovery member airflow generation unit that generates an airflow discharged from the inside to the outside of the surface of the supply roller 44 that functions as a recovery roller.
The solid arrows in FIG. 1 indicate the flow of toner, and the broken arrows indicate the flow of air that is an air flow generated by the air pump 446.

現像装置4が備える供給ローラ44は、金属等の剛性の高い材料からなる供給ローラ軸441の外周面に弾性変形可能な多孔質体からなる供給ローラ円筒部440を設けた構成である。そして、本発明を適用した現像装置4は、供給ローラ44の供給ローラ軸441の軸中心から、トナーを引き剥がしたい方向に向かって、供給ローラ円筒部440を通過してエアーが流れる構成になっている。   The supply roller 44 provided in the developing device 4 has a configuration in which a supply roller cylindrical portion 440 made of an elastically deformable porous body is provided on the outer peripheral surface of the supply roller shaft 441 made of a material having high rigidity such as metal. The developing device 4 to which the present invention is applied has a configuration in which air flows from the center of the supply roller shaft 441 of the supply roller 44 through the supply roller cylindrical portion 440 toward the direction in which the toner is to be peeled off. ing.

図31は、図1に示す現像装置4が備える供給ローラ44の拡大説明図である。図31(a)は、供給ローラ44の軸線方向に対して直交する断面についての供給ローラ44の断面図であり、図31(b)は、供給ローラ44を側面図である。
図31に示すように、供給ローラ44の供給ローラ軸441は、内側円筒部材441aと外側円筒部材441bとの同心円の二つの円筒部材からなる二重円筒形状となっている。内側円筒部材441aは現像装置4本体に対して固定されており、外側円筒部材441bは不図示の駆動手段から回転駆動が入力されることによって、内側円筒部材441aの周りを(例えばベアリングによって)滑らかに回転する。トナーを現像ローラ42から掻きとり回収する現像剤接触層である供給ローラ円筒部440は、外側円筒部材441bの外周面に固定されており、外側円筒部材441bと共に内側円筒部材441aに対して回転する。
図31に示す現像装置4では、現像剤接触層として多孔質体のスポンジからなる供給ローラ円筒部440を用いているが、現像剤接触層として毛ブラシを用いてブラシローラ状の回収ローラを採用しても良い。
FIG. 31 is an enlarged explanatory view of the supply roller 44 provided in the developing device 4 shown in FIG. FIG. 31A is a cross-sectional view of the supply roller 44 with respect to a cross section orthogonal to the axial direction of the supply roller 44, and FIG. 31B is a side view of the supply roller 44.
As shown in FIG. 31, the supply roller shaft 441 of the supply roller 44 has a double-cylindrical shape composed of two concentric cylindrical members of an inner cylindrical member 441a and an outer cylindrical member 441b. The inner cylindrical member 441a is fixed to the main body of the developing device 4, and the outer cylindrical member 441b smoothly rotates around the inner cylindrical member 441a (for example, by a bearing) when a rotational drive is input from a driving unit (not shown). Rotate to. A supply roller cylindrical portion 440 that is a developer contact layer that scrapes and collects toner from the developing roller 42 is fixed to the outer peripheral surface of the outer cylindrical member 441b, and rotates with the outer cylindrical member 441b relative to the inner cylindrical member 441a. .
In the developing device 4 shown in FIG. 31, the supply roller cylindrical portion 440 made of a porous sponge is used as the developer contact layer, but a brush roller-like recovery roller is used as the developer contact layer using a bristle brush. You may do it.

固定された内側円筒部材441aには、その円筒状の周方向の一部のトナーを引き剥がしたい方向となる位置に、軸方向の全域に渡って内側孔部443aが開いている。一方、外側円筒部材441bには、その円筒状の周方向及び軸方向の全域に渡って外側孔部443bが開いている。
内側円筒部材441aの軸方向の一端部はエアー搬送管445を介してエアーポンプ446と接続されている。そして、エアーポンプ446を駆動し、図31中の矢印Kで示すように、内側円筒部材441aの軸方向の一端部からエアーを流すと、図1及び図31中の破線の矢印で示すように、内側円筒部材441aの内側孔部443aから供給ローラ44の径方向外側に向かってエアーが流れ、外側円筒部材441bの外側孔部443bを通過したエアーが、外側円筒部材441bの外周に設けられた供給ローラ円筒部440の内側から外側に向かって吐出される。これにより、供給ローラ円筒部440の表面に付着したトナーを引き剥がすことができる。
In the fixed inner cylindrical member 441a, an inner hole 443a is opened over the entire region in the axial direction at a position where it is desired to peel off a part of the cylindrical circumferential toner. On the other hand, the outer cylindrical member 441b has an outer hole 443b that extends over the entire area in the cylindrical circumferential direction and axial direction.
One end of the inner cylindrical member 441a in the axial direction is connected to an air pump 446 through an air transfer pipe 445. When the air pump 446 is driven and air flows from one axial end of the inner cylindrical member 441a as indicated by an arrow K in FIG. 31, as indicated by a broken arrow in FIGS. The air flows from the inner hole 443a of the inner cylindrical member 441a toward the radially outer side of the supply roller 44, and the air passing through the outer hole 443b of the outer cylindrical member 441b is provided on the outer periphery of the outer cylindrical member 441b. It is discharged from the inside of the supply roller cylindrical portion 440 toward the outside. Thereby, the toner adhering to the surface of the supply roller cylindrical portion 440 can be peeled off.

なお、回収ローラとして、ブラシローラを用いた構成の場合であっても、毛ブラシが固定された外側円筒部材441bの外側孔部443bを通過したエアーが、外側円筒部材441bの外周に毛ブラシの根元側から先端側に向かって吐出されることで、毛ブラシに付着したトナーを引き剥がすことができる。   Even in the case of using a brush roller as the collection roller, the air that has passed through the outer hole 443b of the outer cylindrical member 441b to which the bristle brush is fixed is transferred to the outer periphery of the outer cylindrical member 441b. By discharging from the base side toward the tip side, the toner adhering to the bristle brush can be peeled off.

エアーの流れを発生させるエアーポンプ446は、引き剥がしに必要な流量が確保出来れば方式は問わない。
本実施形態においては、エアーの流量として、1〜10[L/min]の範囲で設定可能なエアーポンプ446を用いたが、現像ケーシング41の形状、トナーの種類、必要とされる引き剥がし効率、等によっても変化するため、この値に限ったものではない。
エアーポンプ446を駆動し、エアーを供給するタイミングとしては、供給ローラ44の回転開始と共に始まり、供給ローラ44の回転停止と共にエアーの供給も止まるように制御する。
The air pump 446 that generates the air flow may be of any type as long as the flow rate necessary for peeling can be secured.
In this embodiment, the air pump 446 that can be set in the range of 1 to 10 [L / min] is used as the air flow rate. However, the shape of the developing casing 41, the type of toner, and the required peeling efficiency. This value is not limited to this value because it varies depending on the value.
The timing for driving the air pump 446 and supplying the air is controlled so as to start with the rotation of the supply roller 44 and to stop the supply of air with the rotation of the supply roller 44 stopped.

現像装置4では、エアーを現像ケーシング41の外部から内部に向かって流すため、供給ローラ44から出てくるエアーを現像ケーシング41の外部に逃がすエアーの逃げ道(通り道)を設ける必要がある。本実施形態の現像装置4では、図1に示すように、トナー収容部43の上方に、エアーを逃がす目的でフィルタ部材51を配置した開口部を設けている。このフィルタ部材51は、トナーが通過せず、エアーが通過する物であればよく、本実施形態では、セル数が50[個/25mm]、厚み10[mm]のスポンジとした。   In the developing device 4, in order to flow air from the outside to the inside of the developing casing 41, it is necessary to provide an air escape path (passage path) for escaping the air coming from the supply roller 44 to the outside of the developing casing 41. In the developing device 4 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, an opening in which a filter member 51 is disposed is provided above the toner containing portion 43 for the purpose of releasing air. The filter member 51 may be any material that does not allow toner to pass therethrough and allows air to pass therethrough. In this embodiment, the filter member 51 is a sponge having a cell count of 50 [pieces / 25 mm] and a thickness of 10 [mm].

本発明を適用した現像装置4では、回収ローラとして機能する供給ローラ44の軸内部から外側に向かうエアーの流れによって、供給ローラ44に付着したトナーを引き剥がすことができる。スクレーパー等を当接させないため、トナーにかかるストレスは非常に小さく、トナーにストレスをほとんど与えることなく任意の方向に引き剥がすことができる。   In the developing device 4 to which the present invention is applied, the toner attached to the supply roller 44 can be peeled off by the flow of air from the inside to the outside of the shaft of the supply roller 44 that functions as a collection roller. Since the scraper or the like is not brought into contact with the toner, the stress applied to the toner is very small and can be peeled off in any direction with almost no stress on the toner.

また、本実施形態の現像装置4では、エアーポンプ446が発生させる気流の強さ(エアーの流量)を制御部700によって制御可能な構成となっている。
気流の強さを制御することで、トナーを引き剥がす強度を任意に設定できため、トナーの劣化や環境変動によって、トナーと回収ローラ(供給ローラ44)との付着上昇が発生しても、エアーの流量を多くして引き剥がし効率を維持することが出来る。トナーの劣化や環境変動については、不図示の温湿度計等の別手段でその変化を検知し、その検知結果に基づいて制御部700がエアーポンプ446の出力を制御することで、トナーの引き剥がしの強度を調整することができ、引き剥がしの効率を一定にすることができる。
Further, the developing device 4 of the present embodiment has a configuration in which the control unit 700 can control the strength of the airflow generated by the air pump 446 (air flow rate).
By controlling the strength of the airflow, the strength to peel off the toner can be set arbitrarily, so that even if the toner and the recovery roller (supply roller 44) increase in adhesion due to toner deterioration or environmental fluctuations, the air The peeling efficiency can be maintained by increasing the flow rate. Regarding toner deterioration and environmental changes, the change is detected by another means such as a thermometer and humidity meter (not shown), and the control unit 700 controls the output of the air pump 446 based on the detection result, so that the toner pulling is performed. The strength of peeling can be adjusted, and the efficiency of peeling can be made constant.

また、トナーの消費が少ない低画像面積率の出力が続くと、トナーの入れ替わりが少なくなり、同じトナーがストレスを受け続け、トナーと回収ローラの付着力が増大するおそれがある。これに対して、露光装置6で用いる画像情報に基づいて制御部700が出力画像面積率を検知し、エアーポンプ446のエアー流量を増やすことでトナー引き剥し強度を強くすることができ、引き剥がしの効率を維持することができる。
また、総出力枚数が増えると、トナーの劣化が進み、トナーと回収ローラの付着力が増大するおそれがある。これに対して、制御部700が総出力枚数を検知し、エアーポンプ446のエアー流量を増やすことでトナー引き剥し強度を強くすることができ、引き剥がしの効率を維持することができる。
また、エアーを用いた引き剥がし方法なので、上述した電界を用いる引き剥がし方法と比較して、引き剥がしの効率がトナーの荷電状態等に影響されにくい。
Further, if the output of the low image area ratio with low toner consumption continues, the replacement of the toner is reduced, and the same toner continues to be stressed, and the adhesion between the toner and the collecting roller may increase. On the other hand, the control unit 700 detects the output image area ratio based on the image information used in the exposure apparatus 6 and increases the air flow rate of the air pump 446, whereby the toner peeling strength can be increased, and the peeling is performed. Efficiency can be maintained.
Further, when the total number of output sheets increases, the deterioration of the toner progresses, and the adhesion force between the toner and the collecting roller may increase. On the other hand, the control unit 700 detects the total number of output sheets and increases the air flow rate of the air pump 446, whereby the toner peeling strength can be increased and the peeling efficiency can be maintained.
In addition, since the peeling method uses air, the peeling efficiency is less affected by the charged state of the toner and the like than the peeling method using the electric field described above.

このように、図1に示す現像装置4では、内側円筒部材441aの内側孔部443aの位置の設定により、回収ローラ(供給ローラ44)からのトナーの引き剥がしの位置を設計制御できる。また、エアーポンプ446の出力を制御することで、回収ローラ(供給ローラ44)からのトナーの引き剥がしの強度を調節できる。さらに、エアーによる引き剥がしであるため、トナーの状態(荷電等)に影響されにくく、引き剥がし時のトナーストレスが小さくすることができる。   As described above, in the developing device 4 shown in FIG. 1, the position of the toner peeling from the collection roller (supply roller 44) can be designed and controlled by setting the position of the inner hole 443a of the inner cylindrical member 441a. Further, by controlling the output of the air pump 446, it is possible to adjust the strength of the toner peeling from the collection roller (supply roller 44). Further, since the peeling is performed by air, the toner stress (charge or the like) is hardly affected, and the toner stress at the time of peeling can be reduced.

〔実験4〕
次に、回収ローラ(供給ローラ44)からの引き剥がし方法の違いによるトナーにかかるストレスを比較した実験4について説明する。
上述した図29は、実験4における比較例の現像装置4の概略構成であり、図30は、比較例の現像装置4が備える供給ローラ44の拡大説明図である。図30(a)は、供給ローラ44の軸線方向に対して直交する断面についての供給ローラ44の断面図であり、図30(b)は、供給ローラ44を側面図である。図30に示すように、比較例の供給ローラ44は、棒状の供給ローラ軸441に、供給ローラ円筒部440を設けた形状である。
[Experiment 4]
Next, Experiment 4 in which the stress applied to the toner due to the difference in the peeling method from the collection roller (supply roller 44) is compared will be described.
FIG. 29 described above is a schematic configuration of the developing device 4 of the comparative example in Experiment 4, and FIG. 30 is an enlarged explanatory view of the supply roller 44 provided in the developing device 4 of the comparative example. 30A is a cross-sectional view of the supply roller 44 with respect to a cross section orthogonal to the axial direction of the supply roller 44, and FIG. 30B is a side view of the supply roller 44. As shown in FIG. 30, the supply roller 44 of the comparative example has a shape in which a supply roller cylindrical portion 440 is provided on a rod-like supply roller shaft 441.

実験4では、図1の現像装置4のようなエアーによるトナー引き剥がしの構成と、図29にの現像装置4のようなスクレーパー52によるトナー引き剥がし構成とにおいて、供給兼回収ローラ(供給ローラ44)と、攪拌部材であるパドル46のみを所定時間(0〜90[分])回転させた後、ある現像バイアス条件において黒ベタを現像した際の感光体2上のトナー付着量を比較した。
実験4において、図1に示す現像装置4の構成では、エアーの流量は、2[L/min]で固定した。また、図29に示す現像装置4の構成では、スクレーパー52として、厚み120[μm]のリン青銅のブレードを用い、供給ローラ44に対して1[mm]の食い込み量となるように配置した。
In Experiment 4, a supply / collection roller (supply roller 44) is used in a configuration in which toner is peeled off by air as in the developing device 4 in FIG. 1 and in a configuration in which toner is removed by a scraper 52 such as the developing device 4 in FIG. ) And the paddle 46, which is a stirring member, was rotated for a predetermined time (0 to 90 [minutes]), and then the toner adhesion amount on the photoreceptor 2 when black solid was developed under a certain developing bias condition was compared.
In Experiment 4, in the configuration of the developing device 4 shown in FIG. 1, the air flow rate was fixed at 2 [L / min]. In the configuration of the developing device 4 shown in FIG. 29, a phosphor bronze blade having a thickness of 120 [μm] is used as the scraper 52 so as to have a biting amount of 1 [mm] with respect to the supply roller 44.

図32は、実験4の実験結果を示すグラフである。
図32では、横軸が空回し時間であり、縦軸が感光体2に対するトナー付着量である。また、図32中の実線で示すグラフが本発明を適用した図1に示す現像装置4による実験結果を示し、図32中の破線で示すグラフが図29に示す現像装置4による実験結果を示す。
図32に示すように、スクレーパー52による引き剥がしでは感光体2上のトナー付着量が経時で大きく低下していることが分かる。これはトナーがスクレーパー52によってストレスを受けて劣化し、現像ローラ42との付着力が上昇し、現像しにくくなっていることをあらわしている。
FIG. 32 is a graph showing the experimental results of Experiment 4.
In FIG. 32, the horizontal axis is the idling time, and the vertical axis is the toner adhesion amount on the photoreceptor 2. Also, the graph shown by the solid line in FIG. 32 shows the experimental result by the developing device 4 shown in FIG. 1 to which the present invention is applied, and the graph shown by the broken line in FIG. 32 shows the experimental result by the developing device 4 shown in FIG. .
As shown in FIG. 32, it can be understood that the toner adhesion amount on the photosensitive member 2 greatly decreases with time in the peeling with the scraper 52. This indicates that the toner deteriorates due to stress by the scraper 52, and the adhesion to the developing roller 42 is increased, making it difficult to develop.

エアーによる引き剥がしでは、感光体2上のトナー付着量は経時でほとんど低下しなかった。よって、本発明を適用した現像装置4のように、エアーを用いた引き剥がしの構成によって、トナーにストレスをほとんど与えることなく任意の方向に引き剥がすことができると判断できる。
本実験で用いた現像装置4では、トナーへのストレスが抑えられることによって、図29に示す現像装置4に比べて図1に示す現像装置4の方が、現像装置4のユニット寿命を10[千枚]〜13[千枚]程度に伸びることが見込まれる。
In the peeling with air, the toner adhesion amount on the photosensitive member 2 hardly decreased with time. Accordingly, it can be determined that the toner can be peeled off in any direction with almost no stress on the toner by the configuration of the peeling using air as in the developing device 4 to which the present invention is applied.
In the developing device 4 used in this experiment, since the stress on the toner is suppressed, the developing device 4 shown in FIG. 1 has a unit life of 10 [10] compared to the developing device 4 shown in FIG. It is expected to grow to about [1,000 sheets] to 13 [1000 sheets].

上述したように、トナーの使用環境及び使用履歴に応じて、エアーの流量を調節する構成も考えられる。一例としては、湿度環境が変化したときの流量制御を挙げる。
図33は、湿度変化に対する回収ローラ(供給ローラ44)とトナー間の付着力関係を示すグラフである。
そこで例えば、相対湿度が20[%RH]の場合、エアーの流量を3[L/min]とし、相対湿度が60[%RH]に上昇したら、付着力上昇に応じてエアーの流量を4[L/min]に増やすことで、湿度が変化しても回収ローラからのトナーの引き剥がし効率を維持することができる。このため、湿度変動によって、トナー引き剥がし効率が落ちて、トナーの劣化が加速されるといったことが抑えられる。
As described above, a configuration in which the air flow rate is adjusted according to the toner usage environment and usage history is also conceivable. An example is flow rate control when the humidity environment changes.
FIG. 33 is a graph showing the adhesive force relationship between the collection roller (supply roller 44) and the toner with respect to humidity change.
Therefore, for example, when the relative humidity is 20 [% RH], the air flow rate is set to 3 [L / min], and when the relative humidity increases to 60 [% RH], the air flow rate is set to 4 [ L / min], the toner removal efficiency from the collecting roller can be maintained even when the humidity changes. For this reason, it is possible to prevent the toner peeling efficiency from being reduced due to humidity fluctuations and the deterioration of the toner to be accelerated.

〔変形例〕
次に、本発明を適用した現像装置4の変形例について説明する。
図34は、変形例の現像装置4が備える回収ローラとして機能する供給ローラ44の拡大説明図である。図34(a)は、供給ローラ44の軸線方向に対して直交する断面についての供給ローラ44の断面図であり、図34(b)は、供給ローラ44を側面図である。
[Modification]
Next, a modification of the developing device 4 to which the present invention is applied will be described.
FIG. 34 is an enlarged explanatory view of the supply roller 44 functioning as a collection roller provided in the developing device 4 according to the modification. 34A is a cross-sectional view of the supply roller 44 with respect to a cross section orthogonal to the axial direction of the supply roller 44, and FIG. 34B is a side view of the supply roller 44.

図34に示すように、変形例の供給ローラ44は上述した実施形態の供給ローラ44と異なり、供給ローラ軸441が二重円筒形状となっておらず、一つの円筒状部材(図1における外側円筒部材441bのみ)から成る形状である。
変形例の供給ローラ44では、供給ローラ44からのトナーの引き剥がしの位置を決める固定された位置の開口部(図1及び図31における内側孔部443a)を備えておらず、周方向の全域に開口部である孔部443が形成された円筒状の供給ローラ軸441が回転する。このため、図34に示すように、トナーを引き剥がす方向を制御できないという欠点があるが、トナーを引き剥がす方向を制御する必要がないような構成の場合には、図1及び図31に示す構成よりも供給ローラ軸441の構造が単純で低コスト化を図ることが出来るため、選択肢になり得る。
As shown in FIG. 34, the supply roller 44 of the modified example is different from the supply roller 44 of the above-described embodiment in that the supply roller shaft 441 does not have a double cylindrical shape, but a single cylindrical member (the outer side in FIG. 1). The cylindrical member 441b only).
The modified supply roller 44 does not include a fixed position opening (the inner hole 443a in FIGS. 1 and 31) that determines the position of the toner to be peeled off from the supply roller 44, and the entire area in the circumferential direction. A cylindrical supply roller shaft 441 in which a hole 443 that is an opening is formed rotates. For this reason, as shown in FIG. 34, there is a drawback that the direction in which the toner is peeled off cannot be controlled. However, in the case where the direction in which the toner is peeled off need not be controlled, the configuration shown in FIGS. Since the structure of the supply roller shaft 441 is simpler than the configuration and the cost can be reduced, it can be an option.

〔実施形態2〕
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ(以下、プリンタ600という)に適用した、本発明の二つ目の実施形態(以下、実施形態2という)について説明する。
図35は、実施形態2のプリンタ600の要部の概略断面図である。図35に示すように、プリンタ600は、4つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ1、複数の張架ローラに張架されて図35中の矢印A方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、及び、定着手段としての定着装置12等を備えている。
[Embodiment 2]
Hereinafter, a second embodiment (hereinafter referred to as a second embodiment) of the present invention in which the present invention is applied to a printer (hereinafter referred to as a printer 600) as an image forming apparatus will be described.
FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of a main part of the printer 600 of the second embodiment. As shown in FIG. 35, the printer 600 includes a process cartridge 1 as four process units, an intermediate transfer belt 7 as an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG. , An exposure device 6 as an exposure unit, a fixing device 12 as a fixing unit, and the like.

各プロセスカートリッジ1は、潜像担持体としてのドラム状の感光体2と、帯電手段としての帯電部材3と、現像剤としてのトナーTを用いて感光体2上の潜像を現像する現像装置4と、感光体クリーニング装置5とを一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ1は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、プリンタ600本体に対して着脱可能となっている。   Each process cartridge 1 is a developing device that develops a latent image on the photosensitive member 2 using a drum-shaped photosensitive member 2 as a latent image carrier, a charging member 3 as a charging unit, and a toner T as a developer. 4 and the photoconductor cleaning device 5 are integrally supported to form a unit shape. Each process cartridge 1 can be attached to and detached from the printer 600 main body by releasing a stopper (not shown).

感光体2は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧接されており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。実施形態2のプロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。   The photoconductor 2 rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by the arrow in the figure. The charging member 3 is a roller-shaped charging roller, is in pressure contact with the surface of the photoconductor 2, and is rotated by the rotation of the photoconductor 2. At the time of image formation, a predetermined bias is applied to the charging member 3 by a high voltage power source (not shown) to charge the surface of the photoreceptor 2. In the process cartridge 1 of the second embodiment, the roller-shaped charging member 3 that contacts the surface of the photoreceptor 2 is used as the charging unit. However, the charging unit is not limited to this, and non-contact such as corona charging. A charging method may be used.

露光装置6は、感光体2の表面に対して画像情報に基づいて露光し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンタ600が備える露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。   The exposure device 6 exposes the surface of the photoreceptor 2 based on image information, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 2. The exposure apparatus 6 provided in the printer 600 uses a laser beam scanner system using a laser diode, but other configurations such as an exposure unit using an LED array may be used.

感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。   The photoconductor cleaning device 5 cleans the transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 2 that has passed the position facing the intermediate transfer belt 7.

四つのプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体2上に形成する。四つのプロセスカートリッジ1は、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。   The four process cartridges 1 form toner images for the respective colors of yellow, cyan, magenta, and black on the photoreceptor 2. The four process cartridges 1 are arranged in parallel in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7 and transfer the toner images formed on the respective photoreceptors 2 in order to be superimposed on the intermediate transfer belt 7 in order. A visible image is formed on the belt 7.

図35において、各感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ8が配置されており、一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体2の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト7の表面に転写される。中間転写ベルト7を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像が形成される。   In FIG. 35, a primary transfer roller 8 serving as a primary transfer unit is disposed at a position facing each photoconductor 2 with the intermediate transfer belt 7 interposed therebetween. The primary transfer roller 8 is provided with a high voltage power supply (not shown). A primary transfer bias is applied to form a primary transfer electric field with the photoreceptor 2. By forming a primary transfer electric field between the photosensitive member 2 and the primary transfer roller 8, the toner image formed on the surface of the photosensitive member 2 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7. One of a plurality of stretching rollers that stretch the intermediate transfer belt 7 is rotated by a drive motor (not shown), so that the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow A in the figure. A full color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by sequentially transferring the toner images of the respective colors on the surface of the intermediate transfer belt 7 moving on the surface.

4つのプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9が配置され、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成することにより、図35中の矢印S方向に搬送される転写材である転写紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成されたフルカラー画像が転写紙Pに転写される。   With respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt 7 is located on the downstream side of the surface movement direction with respect to the secondary transfer counter roller 9a which is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position opposed to the belt 7 and forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 7. Transfer paper which is a transfer material conveyed in the direction of arrow S in FIG. 35 by applying a predetermined voltage between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a to form a secondary transfer electric field. When P passes through the secondary transfer nip, the full-color image formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 is transferred onto the transfer paper P.

二次転写ニップに対して転写紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱及び加圧によって転写紙P上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Pはプリンタ600の装置外に出力される。   A fixing device 12 is disposed downstream of the secondary transfer nip in the conveyance direction of the transfer paper P. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip reaches the fixing device 12, the full color image transferred onto the transfer paper P is fixed by heating and pressurization in the fixing device 12, and the transfer paper P on which the image is fixed is The data is output outside the printer 600.

一方、二次転写ニップで転写紙Pに転写されず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーTは、転写ベルトクリーニング装置11によって回収される。   On the other hand, the toner T remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip is collected by the transfer belt cleaning device 11.

次に、図36〜図38を用いて、プロセスカートリッジ1が備える現像装置4について説明する。図36及び図37は、四つのプロセスカートリッジ1のうちの一つの拡大断面図であり、図36は現像ローラ42の軸方向中央部近傍の断面図であり、図37は、軸方向端部近傍のサイドシール59が配置された位置における断面図である。また、図38は、現像装置4において、鉛直方向に略直線状に配置された、トナーTを搬送するトナー搬送部材106、トナー撹拌部材108及び供給ローラ44の回転軸近傍の断面説明図である。   Next, the developing device 4 provided in the process cartridge 1 will be described with reference to FIGS. 36 and 37 are enlarged cross-sectional views of one of the four process cartridges 1. FIG. 36 is a cross-sectional view in the vicinity of the central portion in the axial direction of the developing roller 42. FIG. It is sectional drawing in the position where the side seal 59 of this is arrange | positioned. FIG. 38 is a cross-sectional explanatory view in the vicinity of the rotation shafts of the toner conveying member 106, the toner agitating member 108, and the supply roller 44 that convey the toner T and are arranged substantially linearly in the vertical direction in the developing device 4. .

現像装置4は、現像剤であるトナーTを収容するトナー収容室101と、トナー収容室101の下方に設けられたトナー供給室102とから構成され、トナー収容室101とトナー供給室102とを仕切るように仕切り部材110が設けられている。仕切り部材110には、図38に示すように、複数の開口部が設けられている。この仕切り部材110の複数の開口部として、トナー収容室101内のトナーTをトナー供給室102へ供給する供給口111と、トナー供給室102内のトナーTをトナー収容室101に戻す返送口107とが設けられている。   The developing device 4 includes a toner storage chamber 101 that stores toner T, which is a developer, and a toner supply chamber 102 provided below the toner storage chamber 101. The toner storage chamber 101 and the toner supply chamber 102 are separated from each other. A partition member 110 is provided so as to partition. As shown in FIG. 38, the partition member 110 is provided with a plurality of openings. As a plurality of openings of the partition member 110, a supply port 111 that supplies the toner T in the toner storage chamber 101 to the toner supply chamber 102 and a return port 107 that returns the toner T in the toner supply chamber 102 to the toner storage chamber 101. And are provided.

トナー供給室102の下部には、現像剤担持体である現像ローラ42が設けられている。また、トナー供給室102には、現像ローラ42の表面にトナーTを供給する現像剤供給手段である供給ローラ44が現像ローラ42の表面に当接するように設けられている。さらに、トナー供給室102には、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面上に供給され、感光体2と現像ローラ42との対向部に向かうトナーTの量(層厚)を規制する規制部材としてのドクタブレード45が現像ローラ42の表面に当接して設けられている。   Below the toner supply chamber 102, a developing roller 42 as a developer carrier is provided. In the toner supply chamber 102, a supply roller 44, which is a developer supply unit that supplies toner T to the surface of the developing roller 42, is provided in contact with the surface of the developing roller 42. Further, the toner supply chamber 102 is a regulating member that regulates the amount (layer thickness) of the toner T that is supplied onto the surface of the developing roller 42 by the supply roller 44 and moves toward the opposing portion of the photoreceptor 2 and the developing roller 42. The doctor blade 45 is provided in contact with the surface of the developing roller 42.

現像ローラ42は、感光体2に対して非接触で配置されており、図示しない高圧電源から所定のバイアスが印加される。   The developing roller 42 is disposed in a non-contact manner with respect to the photoreceptor 2 and is applied with a predetermined bias from a high voltage power source (not shown).

トナー収容室101内にはトナー収容室101内のトナーTを感光体2の回転軸に平行な方向(図36中の紙面に直交する方向)に搬送するトナー搬送部材106が設けられている。   A toner conveying member 106 that conveys the toner T in the toner accommodating chamber 101 in a direction parallel to the rotation axis of the photoreceptor 2 (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 36) is provided in the toner accommodating chamber 101.

また、トナー収容室101に収容するトナーTは、重合法で作成したものを用いている。このトナーTは、例えば、平均粒径が6.5[μm]で、円形度が0.98、安息角33[°]、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているトナーTである。なお、実施形態2のプリンタ600に用いるトナーTとしては、これに限るものではない。   Further, as the toner T stored in the toner storage chamber 101, a toner prepared by a polymerization method is used. This toner T is, for example, a toner T having an average particle diameter of 6.5 [μm], a circularity of 0.98, an angle of repose of 33 [°], and strontium titanate as an external additive. . The toner T used in the printer 600 according to the second embodiment is not limited to this.

トナー収容室101内に設けられたトナー搬送部材106は、図38に示すように搬送スクリュ形状部106aと搬送板形状部106bとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー搬送部材106は、搬送スクリュ形状部106aの回転動作によりトナー収容室101内のトナーTをトナー搬送部材106の回転軸に平行な略水平方向(図38中の矢印H方向)に搬送できる構成となっている。現像装置4では、トナー搬送部材106の回転軸に平行な方向にトナーTを搬送する搬送スクリュ形状部106aを備えた構成であるが、現像剤搬送部材としてはこれに限ったものでなく、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。さらにこれらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。   As shown in FIG. 38, the toner conveying member 106 provided in the toner storage chamber 101 is a member having a rotating shaft in which a conveying screw shape portion 106a and a conveying plate shape portion 106b are combined. The toner conveying member 106 is configured to convey the toner T in the toner storage chamber 101 in a substantially horizontal direction (in the direction of arrow H in FIG. 38) parallel to the rotation axis of the toner conveying member 106 by the rotation operation of the conveying screw shape portion 106a. It has become. The developing device 4 includes a conveyance screw shape portion 106a that conveys the toner T in a direction parallel to the rotation axis of the toner conveyance member 106, but the developer conveyance member is not limited to this, and the conveyance device is not limited thereto. What has conveyance functions, such as a belt and a coiled rotating body, can be used. Furthermore, what has these conveyance functions and what has a loosening function, such as a paddle formed by bending a plate member such as a blade or a wire, may be combined.

また、実施形態2の現像装置4では、トナー収容室101から供給ローラ44に向けて、トナーTをトナー搬送部材106の回転軸に直交し、且つ、略鉛直下方にトナーTを搬送する構成となっている。トナーTの搬送方向としては、トナー搬送部材106の回転軸に直交し、且つ、略水平方向に搬送する構成としてもよい。   In the developing device 4 according to the second embodiment, the toner T is transported from the toner storage chamber 101 toward the supply roller 44 in a direction perpendicular to the rotation axis of the toner transport member 106 and substantially vertically downward. It has become. The toner T may be transported in a substantially horizontal direction perpendicular to the rotation axis of the toner transport member 106 as the transport direction of the toner T.

仕切り部材110の鉛直下方のトナー供給室102内にはトナー撹拌部材108が配置されている。トナー撹拌部材108は、図38に示すように撹拌スクリュ形状部108aと撹拌板形状部108bとを組み合わせた回転軸を有した部材である。トナー撹拌部材108は、撹拌スクリュ形状部108aの回転動作によりトナー供給室102内のトナーTをトナー撹拌部材108の回転軸に平行な略水平方向(図38中の矢印IまたはJ方向)に搬送できる構成となっている。   A toner stirring member 108 is disposed in the toner supply chamber 102 vertically below the partition member 110. As shown in FIG. 38, the toner stirring member 108 is a member having a rotating shaft in which a stirring screw shape portion 108a and a stirring plate shape portion 108b are combined. The toner agitating member 108 conveys the toner T in the toner supply chamber 102 in a substantially horizontal direction (arrow I or J direction in FIG. 38) parallel to the rotation axis of the toner agitating member 108 by the rotation operation of the agitating screw shape portion 108a. It can be configured.

図38に示すように、トナー撹拌部材108の撹拌スクリュ形状部108aは、軸方向について供給口111を挟んで外側に向かう方向(図38中の矢印I方向)にトナーTを搬送するように螺旋状の羽部が設けられている。さらに、トナー撹拌部材108の撹拌スクリュ形状部108aは、軸方向について二つの返送口107よりも外側と内側とは螺旋状の羽部が逆巻きになっている。このため、供給口111からトナー供給室102に供給されたトナーTはトナー撹拌部材108の撹拌スクリュ形状部108aの回転によって軸方向外側(矢印I方向)に搬送され、返送口107よりも外側に到達したトナーTは羽部が逆巻きの撹拌スクリュ形状部108aによって返送口107に向かって(矢印J方向に)搬送される。返送口107を挟んで軸方向の外側と内側とでは、撹拌スクリュ形状部108aによるトナーTの搬送方向が逆であり、返送口107に向かうようにトナーTに搬送力を付与するため、返送口107の下方ではトナーTが軸方向両側から集められ、山状に押し上げられる。これにより、トナー収容室101から供給口111または返送口107を通過してトナー供給室102に供給されたトナーTが過剰である場合は、返送口107で山状に押し上げられたトナーTがトナー供給室102から返送口107を通ってトナー収容室101に戻される。また、トナー撹拌部材108は、トナー供給室102にあるトナーTを攪拌し、さらに下部にある供給ローラ44や現像ローラ42にトナーTを供給する役割を持つ。   As shown in FIG. 38, the stirring screw-shaped portion 108a of the toner stirring member 108 spirals so as to convey the toner T in the direction toward the outside (the direction of arrow I in FIG. 38) across the supply port 111 in the axial direction. Shaped wings are provided. Further, the stirring screw-shaped portion 108a of the toner stirring member 108 has spiral wings on the outside and inside of the two return ports 107 in the axial direction. For this reason, the toner T supplied from the supply port 111 to the toner supply chamber 102 is conveyed outward in the axial direction (in the direction of arrow I) by the rotation of the stirring screw-shaped portion 108 a of the toner stirring member 108, and outside the return port 107. The reached toner T is conveyed toward the return port 107 (in the direction of arrow J) by the stirring screw-shaped portion 108a whose wing portion is reversely wound. The transport direction of the toner T by the stirring screw-shaped portion 108 a is opposite between the outer side and the inner side in the axial direction across the return port 107, and a transfer force is applied to the toner T toward the return port 107. Below 107, the toner T is collected from both sides in the axial direction and pushed up in a mountain shape. As a result, when the amount of toner T supplied from the toner storage chamber 101 through the supply port 111 or the return port 107 to the toner supply chamber 102 is excessive, the toner T pushed up in the mountain shape by the return port 107 becomes the toner. The toner is returned from the supply chamber 102 to the toner storage chamber 101 through the return port 107. The toner agitating member 108 has a role of agitating the toner T in the toner supply chamber 102 and further supplying the toner T to the supply roller 44 and the developing roller 42 below.

供給ローラ44の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室102内に供給されたトナーTを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ42との当接部での圧力集中によるトナーTの劣化を防止している。なお、この発泡材料は10〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定される。供給ローラ44には、供給バイアスが印加され、現像ローラ42との当接部ある供給ニップβで予備帯電されたトナーTを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図36中の矢印で示すように図36中の反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーTを現像ローラ42の表面に塗布するように供給する。 The surface of the supply roller 44 is covered with a foam material having a structure having pores (cells), and the toner T supplied to the toner supply chamber 102 is efficiently attached and taken in, and the surface of the supply roller 44 is connected to the developing roller 42. Deterioration of the toner T due to pressure concentration at the contact portion is prevented. In addition, this foaming material is set to an electrical resistance value of 10 3 to 10 14 [Ω]. A supply bias is applied to the supply roller 44 and assists the operation of pressing the toner T preliminarily charged at the supply nip β in contact with the development roller 42 against the development roller 42. The supply roller 44 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 36 as indicated by an arrow in FIG. 36 and supplies the toner T adhered to the surface so as to be applied to the surface of the developing roller 42.

供給ニップβに対して現像ローラ42の表面移動方向下流側の現像ローラ42の表面に接触するように、規制部材であるドクタブレード45が配置されている。供給ローラ44から現像ローラ42の表面に供給されたトナーTは、現像ローラ42の回転によってドクタブレード45が接触する位置に搬送される。   A doctor blade 45 as a regulating member is disposed so as to come into contact with the surface of the developing roller 42 on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 with respect to the supply nip β. The toner T supplied from the supply roller 44 to the surface of the developing roller 42 is conveyed to a position where the doctor blade 45 contacts with the rotation of the developing roller 42.

ドクタブレード45としては、SUS304CSPやSUS301CSPまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用いることができ、その自由端側を現像ローラ42の表面に10〜100[N/m]の押圧力で当接させたもので、現像ローラ42上のトナーTに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化すると共に、摩擦帯電によってトナーTに電荷を付与する。また、ドクタブレード45には、トナーTの摩擦帯電を補助するために、図示しないバイアス電源によりバイアスが印加される。   As the doctor blade 45, a metal leaf spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze can be used, and its free end is brought into contact with the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m]. In addition, by passing the toner T on the developing roller 42 under the pressing force, the toner layer is thinned and a charge is applied to the toner T by frictional charging. In addition, a bias is applied to the doctor blade 45 by a bias power source (not shown) in order to assist the frictional charging of the toner T.

感光体2は現像ローラ42と非接触であり、図36中の時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ42と感光体2とが対向する現像領域αにおいては、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とが同方向となる。   The photoreceptor 2 is not in contact with the developing roller 42 and rotates in the clockwise direction in FIG. For this reason, in the developing region α where the developing roller 42 and the photosensitive member 2 face each other, the surface moving direction of the developing roller 42 and the surface moving direction of the photosensitive member 2 are the same direction.

現像ローラ42上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ42の回転によって現像領域αへ搬送され、現像ローラ42に印加されたバイアスと感光体2上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体2の表面に移動して感光体2の表面上の静電潜像が現像される。   The thinned toner layer on the developing roller 42 is conveyed to the developing region α by the rotation of the developing roller 42, and the latent image formed by the bias applied to the developing roller 42 and the electrostatic latent image on the photoreceptor 2. The electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 2 is developed by moving to the surface of the photoreceptor 2 in accordance with the image electric field.

現像領域αで現像に用いられず、現像ローラ42上に残されたトナーTが再びトナー供給室102内へと戻る箇所には、現像剤除電部材である下シール部材としての除電シール109が現像ローラ42に当接して設けられ、トナーTが現像装置4の外部に漏れ出ないように封止される。除電シール109には、除電能力を補助するため図示しないバイアス電源よりバイアスが印加される。   A discharge neutralization seal 109 as a lower seal member, which is a developer neutralization member, is developed at a location where the toner T that is not used for development in the development region α and remains on the developing roller 42 returns to the toner supply chamber 102 again. Provided in contact with the roller 42, the toner T is sealed so as not to leak out of the developing device 4. A bias is applied to the static elimination seal 109 from a bias power source (not shown) to assist the static elimination capability.

上述した現像装置4において、現像ローラ42上のトナーTを用いた感光体2上の潜像の現像は、次のように行われる。供給ニップβで現像ローラ42の表面上に供給されたトナーTは、現像ローラ42の回転に伴って、供給ニップβから現像領域αに向けて搬送され、その途中にあるドクタブレード45を通過し、所定量に規制される。所定量に規制されたトナーTは、さらに、現像領域αまで搬送され、現像ローラ42と感光体2上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体2の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像電界には、トナーが感光体2の方向に向かう電圧と現像ローラ42に戻ってくる電圧が交互に繰り返されるようなACバイアスをもちいる。実施形態2では、f=500〜10000[Hz]、Vpp=500〜3000[V]、Duty=50〜90[%]の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーTは、現像ローラ42の回転によってさらに搬送され、トナーTが再びトナー供給室102に戻り、繰り返し利用される。   In the developing device 4 described above, the development of the latent image on the photoreceptor 2 using the toner T on the developing roller 42 is performed as follows. The toner T supplied onto the surface of the developing roller 42 at the supply nip β is conveyed from the supply nip β toward the developing region α as the developing roller 42 rotates, and passes through a doctor blade 45 in the middle thereof. , Regulated to a predetermined amount. The toner T restricted to a predetermined amount is further transported to the developing area α, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 2 is developed by the developing electric field between the developing roller 42 and the electrostatic latent image on the photosensitive member 2. It adheres to the image area and is developed. For the developing electric field, an AC bias is used such that a voltage in which the toner is directed toward the photosensitive member 2 and a voltage in which the toner returns to the developing roller 42 are alternately repeated. In the second embodiment, a rectangular wave with f = 500 to 10000 [Hz], Vpp = 500 to 3000 [V], and Duty = 50 to 90 [%] was used. Thereafter, the toner T that has not contributed to the development is further conveyed by the rotation of the developing roller 42, and the toner T returns to the toner supply chamber 102 and is repeatedly used.

実施形態2の現像装置4においても、上述した実施形態1で説明した回収ローラ(供給ローラ44)についての本発明の特徴部を備えた構成を適用することが出来、現像ローラ42についての構成も適用可能である。   Also in the developing device 4 according to the second embodiment, the configuration including the characteristic portion of the present invention with respect to the collection roller (supply roller 44) described in the first embodiment can be applied, and the configuration regarding the developing roller 42 is also possible. Applicable.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
トナーT等の現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、感光体2等の潜像担持体と対向する現像領域α等の現像領域で潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像ローラ42等の現像剤担持体と、内部に現像剤を収容するトナー収容部43等の現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を現像剤担持体の表面に供給する供給ローラ44等の現像剤供給手段とを備える現像装置4等の現像装置において、現像領域を通過した現像剤担持体の表面上から現像剤を回収し、回収した現像剤を表面上に担持して無端移動する回収ローラとして機能する供給ローラ44等の現像剤回収部材と、現像剤回収部材の無端移動する表面の内側から外側に向かって吐出する気流を発生させるエアーポンプ446等の回収部材気流発生手段を備える。これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤回収部材の表面上の現像剤はこの気流によって飛ばされるため、現像剤回収部材の表面上に担持された現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離することができる。
(態様B)
(態様A)において、供給ローラ44等の現像剤回収部材は、供給ローラ軸441等の軸部材の外周に内部から外部に向けて気流が通過可能で現像剤に接触する供給ローラ円筒部440等の現像剤接触層を設けた回収ローラであり、軸部材は、内側円筒部材441a等の第一円筒部材の外周面に内周面が対向する外側円筒部材441b等の第二円筒部材を設けた二重円筒形状の部材であり、第一円筒部材は、装置本体に対して固定され、その円筒状の周方向の一部の軸方向の全域に渡って内側孔部443a等の開口部が設けられ、第二円筒部材は駆動手段から回転駆動が入力されることによって第一円筒部材に対して回転可能で、その円筒状の周方向及び軸方向の全域に渡って外側孔部443b等の開口部が設けられ、第二円筒部材の外周面に現像剤接触層が固定された構成であって、エアーポンプ446等の回収部材気流発生手段は、第一円筒部材の円筒状の内側に気流を供給する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、第一円筒部材の開口部の位置の設定により、現像剤回収部材からの現像剤の引き剥がしの位置を設計制御できる。
(態様C)
(態様A)において、供給ローラ44等の現像剤回収部材は、供給ローラ軸441等の軸部材の外周に内部から外部に向けて気流が通過可能で現像剤に接触する供給ローラ円筒部440等の現像剤接触層を設けた回収ローラであり、軸部材は、駆動手段から回転駆動が入力されることによって装置本体に対して回転可能な円筒形状の部材であり、その円筒状の周方向及び軸方向の全域に渡って孔部443等の開口部が設けられ、軸部材の外周面に現像剤接触層が固定された構成であって、エアーポンプ446等の回収部材気流発生手段は、軸部材の円筒状の内側に気流を供給する。これによれば、上記変形例について説明したように、現像剤の引き剥がしの位置を設計制御できないが、態様Bに比して、低コストな構成で、現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離する構成を実現できる。
(態様D)
(態様A)乃至(態様C)の何れか一つの態様において、使用環境条件を検知する温湿度計等の環境条件検知手段を備え、環境条件検知手段の検知結果に基づいてエアーポンプ446等の回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、環境変動によって現像剤と現像剤回収部材との付着力が増大しても、環境変動を検知し気流の流量を増やすことで現像剤の引き剥し強度を強くすることができる。
(態様E)
(態様A)乃至(態様D)の何れか一つの態様において、露光装置6で用いる画像情報が入力される等によって現像した画像の画像面積率を検知する制御部700等の画像面積率検知手段を備え、画像面積率検知手段の検知結果に基づいてエアーポンプ446等の回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤の消費が少ない低画像面積率の出力が続いた場合においても、現像剤回収部材からの現像剤の引き剥がしの効率を維持することができる。
(態様F)
(態様A)乃至(態様E)の何れか一つの態様において、現像した画像の出力量を検知する制御部700等の出力枚数検知手段を備え、画像面積率検知手段の検知結果に基づいてエアーポンプ446等の回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、総出力枚数が増えて現像剤の劣化が進んだ場合においても、現像剤回収部材からの現像剤の引き剥がしの効率を維持することができる。
(態様G)
(態様A)乃至(態様F)の何れか一つの態様において、現像ローラ42等の現像剤担持体の表面に規則的な凹凸形状を備え、現像剤担持体の表面に接触し、現像領域α等の現像領域に向かう現像剤の量を規制するドクタブレード45等の規制部材とを有する。これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤担持体の表面移動方向にわたって現像剤の担持量が略安定し、凹部の容量を所望量の現像剤を担持する容量に設定することにより、所望量の現像剤を現像領域に搬送することができる。また、表面上に凹凸を備える現像剤担持体を用いる現像装置では、凹部内に収容された後、現像に寄与することなく現像領域を通過した現像剤が凹部に収容されたままの状態で再び規制部材や他の部材による摺擦によってさらに摩擦帯電されると、新たに凹部に収容された他の現像剤に比べて高帯電な現像剤となることがある。このような高帯電な現像剤の現像剤担持体上の現像剤における割合が増加すると、現像領域で現像剤担持体の表面と潜像担持体上の潜像との電位差で潜像に移動する現像剤の量が減少し、現像装置の駆動時間の積み重ねで現像性が低下する可能性がある。これに対して、現像剤回収部材を備えることで、現像領域を通過した現像剤が凹部に収容されたままの状態となることを防止し、表面上に凹凸を備える現像剤担持体を用いることによって所望量の現像剤を現像領域に搬送することと、経時に渡って現像性を維持することとの両立を図ることができる。
(態様H)
少なくとも感光体2等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電部材3等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための露光装置6等の潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する複写機500等の画像形成装置において、現像手段として、〔態様A〕乃至〔態様G〕の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤回収部材の表面上に担持された現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離することができるため、経時に渡って安定した画像を作成出来る画像形成装置を提供することが出来る。
(態様I)
(態様H)において、現像装置4等の現像装置を複数備え、トナー像を担持する中間転写ベルト7等のトナー像担持体上に複数の現像装置によって現像された複数のトナー像を重ねることで画像形成を行う。これによれば、上記実施形態1について説明したように、フルカラー画像等の複数色のトナー像を重ねる画像形成においても、経時に渡って安定した画像を作成出来る画像形成装置を提供することが出来る。
(態様J)
潜像を担持する感光体2等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える複写機500等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジ1等のプロセスカートリッジにおいて、〔態様A〕乃至〔態様G〕の何れか一つの態様の現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤回収部材の表面上に担持された現像剤に対してストレスを与えることなく、現像剤回収部材から分離することができるため、経時に渡って安定した画像を作成出来る現像装置を、プロセスカートリッジを構成する他の部材ともに装置本体から取り外すことができ、安定した画像を作成出来る現像装置の交換性の向上を図ることができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A developer such as toner T is carried on the surface, the surface moves endlessly, and a latent image on the surface of the latent image carrier is developed in a development area such as a development area α facing the latent image carrier such as the photosensitive member 2. A developer carrier such as a developing roller 42 for supplying and developing the developer; a developer accommodating portion such as a toner accommodating portion 43 that accommodates the developer; and the developer in the developer accommodating portion of the developer bearing member. In a developing device such as the developing device 4 provided with a developer supply means such as a supply roller 44 that supplies the surface, the developer is recovered from the surface of the developer carrying member that has passed through the developing region, and the recovered developer is applied to the surface. A developer collecting member such as a supply roller 44 that functions as a collecting roller that is carried on and moves endlessly, and an air pump 446 that generates an air flow that discharges from the inside to the outside of the endlessly moving surface of the developer collecting member The recovery member airflow generating means . According to this, as described in the first embodiment, the developer on the surface of the developer recovery member is blown off by this air flow, so that stress is applied to the developer carried on the surface of the developer recovery member. Can be separated from the developer collecting member.
(Aspect B)
In (Aspect A), the developer recovery member such as the supply roller 44 is supplied to the outer periphery of the shaft member such as the supply roller shaft 441. And a shaft member provided with a second cylindrical member such as an outer cylindrical member 441b whose inner peripheral surface faces the outer peripheral surface of the first cylindrical member such as the inner cylindrical member 441a. This is a double cylindrical member, and the first cylindrical member is fixed to the apparatus main body, and an opening such as an inner hole portion 443a is provided over the entire region in the axial direction of a part of the cylindrical circumferential direction. The second cylindrical member can be rotated with respect to the first cylindrical member by receiving rotational driving from the driving means, and the opening of the outer hole portion 443b and the like extends over the entire area in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical shape. Part is provided and the outer peripheral surface of the second cylindrical member A configuration in which the developer contacting layer is fixed, the recovery member airflow generating means such as an air pump 446 supplies the air flow to the inside cylindrical first cylindrical member. According to this, as described in the first embodiment, the position of the developer peeling from the developer recovery member can be designed and controlled by setting the position of the opening of the first cylindrical member.
(Aspect C)
In (Aspect A), the developer recovery member such as the supply roller 44 is supplied to the outer periphery of the shaft member such as the supply roller shaft 441. The developer contact layer is provided with a collecting roller, and the shaft member is a cylindrical member that can be rotated with respect to the apparatus main body when rotational driving is input from the driving means. An opening such as a hole 443 is provided over the entire area in the axial direction, and the developer contact layer is fixed to the outer peripheral surface of the shaft member. An air flow is supplied to the cylindrical inside of the member. According to this, as described in the above modification, the developer peeling position cannot be controlled by design, but compared to the aspect B, the configuration is less expensive and does not give stress to the developer. Further, it is possible to realize a configuration in which the developer is separated from the developer recovery member.
(Aspect D)
In any one aspect of (Aspect A) to (Aspect C), an environmental condition detection unit such as a thermohygrometer for detecting a use environmental condition is provided, and an air pump 446 or the like is provided based on the detection result of the environmental condition detection unit. The strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means is controlled. According to this, as described in the first embodiment, even if the adhesive force between the developer and the developer recovery member increases due to the environmental variation, the environmental variation is detected and the flow rate of the developer is increased by increasing the air flow rate. The peel strength can be increased.
(Aspect E)
In any one of (Aspect A) to (Aspect D), an image area ratio detection unit such as a control unit 700 that detects an image area ratio of an image developed by inputting image information used in the exposure apparatus 6 or the like. And the strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means such as the air pump 446 is controlled based on the detection result of the image area ratio detection means. According to this, as described in the first embodiment, the efficiency of peeling off the developer from the developer recovery member is maintained even when the output of the low image area ratio with low developer consumption continues. be able to.
(Aspect F)
(Aspect A) In any one aspect of (Aspect E), output number detection means such as a control unit 700 that detects the output amount of a developed image is provided, and air is generated based on the detection result of the image area ratio detection means. The strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means such as the pump 446 is controlled. According to this, as described in the first embodiment, even when the total number of output sheets increases and the deterioration of the developer progresses, the efficiency of the developer peeling from the developer collecting member can be maintained. it can.
(Aspect G)
In any one of (Aspect A) to (Aspect F), the surface of the developer carrying member such as the developing roller 42 is provided with a regular concavo-convex shape, is in contact with the surface of the developer carrying member, and the development region α And a regulating member such as a doctor blade 45 that regulates the amount of developer toward the developing area. According to this, as described in the first embodiment, the developer carrying amount is substantially stabilized over the surface movement direction of the developer carrying member, and the volume of the recess is set to a volume carrying a desired amount of developer. As a result, a desired amount of developer can be conveyed to the development area. In addition, in a developing device using a developer carrier having irregularities on the surface, the developer that has passed through the development region without contributing to development after being accommodated in the recess is again retained in the recess. If the frictional charging is further caused by the rubbing by the regulating member or other members, the developer may be a highly charged developer as compared with the other developer newly accommodated in the recess. When the ratio of such highly charged developer in the developer on the developer carrier increases, the latent image moves to the latent image in the development region due to the potential difference between the surface of the developer carrier and the latent image on the latent image carrier. There is a possibility that the amount of the developer is reduced, and developability is deteriorated due to accumulation of the driving time of the developing device. On the other hand, by providing a developer recovery member, it is possible to prevent the developer that has passed through the development region from remaining in the concave portion, and to use a developer carrier having irregularities on the surface. Thus, it is possible to achieve both the conveyance of a desired amount of developer to the development area and the maintenance of developability over time.
(Aspect H)
At least a latent image carrier such as the photosensitive member 2, charging means such as a charging member 3 for charging the surface of the latent image carrier, an exposure device 6 for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, and the like. In the image forming apparatus such as the copier 500 having the latent image forming means and the developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, the developing means of [Aspect A] to [Aspect G] Any one of the developing devices is used. According to this, as described in the first embodiment, the developer carried on the surface of the developer collecting member can be separated from the developer collecting member without applying stress to the developer collecting member. It is possible to provide an image forming apparatus capable of creating a stable image over a wide range.
(Aspect I)
In (Aspect H), a plurality of developing devices such as the developing device 4 are provided, and a plurality of toner images developed by the plurality of developing devices are superimposed on a toner image carrier such as an intermediate transfer belt 7 that carries a toner image. Perform image formation. According to this, as described in the first embodiment, it is possible to provide an image forming apparatus capable of creating a stable image over time even in image formation in which a plurality of color toner images such as full color images are superimposed. .
(Aspect J)
At least a latent image carrier and a developing unit in an image forming apparatus such as a copying machine 500 including a latent image carrier such as the photosensitive member 2 that carries the latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier. In a process cartridge such as the process cartridge 1 that is configured to be held in a common holding body as a unit and detachably attached to the image forming apparatus main body, any one of [Aspect A] to [Aspect G] One embodiment of the developing device is used. According to this, as described in the first embodiment, the developer carried on the surface of the developer collecting member can be separated from the developer collecting member without applying stress to the developer collecting member. Thus, the developing device capable of creating a stable image can be removed from the apparatus main body together with other members constituting the process cartridge, and the exchange of the developing device capable of creating a stable image can be improved.

1 プロセスカートリッジ
2 感光体
4 現像装置
7 中間転写ベルト
12 定着装置
41 現像ケーシング
42 現像ローラ
44 供給ローラ
45 ドクタブレード
100 プリンタ部
200 給紙部
300 スキャナ部
400 トナーボトル
440 供給ローラ円筒部
441 供給ローラ軸
441a 内側円筒部材
441b 外側円筒部材
443a 内側孔部
443b 外側孔部
443 孔部
445 エアー搬送管
446 エアーポンプ
500 複写機
600 プリンタ
700 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process cartridge 2 Photoconductor 4 Developing apparatus 7 Intermediate transfer belt 12 Fixing apparatus 41 Developing casing 42 Developing roller 44 Supply roller 45 Doctor blade 100 Printer part 200 Paper feed part 300 Scanner part 400 Toner bottle 440 Supply roller cylindrical part 441 Supply roller shaft 441a Inner cylindrical member 441b Outer cylindrical member 443a Inner hole 443b Outer hole 443 Hole 445 Air transport pipe 446 Air pump 500 Copying machine 600 Printer 700 Controller

特開2009−109604号公報JP 2009-109604 A 特許3789061号Japanese Patent No. 3789061

Claims (10)

現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、
内部に現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部内の現像剤を該現像剤担持体の表面に供給する現像剤供給手段とを備える現像装置において、
上記現像領域を通過した上記現像剤担持体の表面上から現像剤を回収し、回収した現像剤を表面上に担持して無端移動する現像剤回収部材と、
該現像剤回収部材の無端移動する表面の内側から外側に向かって吐出する気流を発生させる回収部材気流発生手段を備えることを特徴とする現像装置。
A developer carrying member that carries the developer on the surface, moves the surface endlessly, and supplies the developer to the latent image on the surface of the latent image carrying member in a developing region facing the latent image carrying member;
A developer accommodating portion for accommodating the developer therein;
In a developing device comprising developer supplying means for supplying the developer in the developer accommodating portion to the surface of the developer carrying member,
A developer collecting member that collects the developer from the surface of the developer carrying member that has passed through the developing region, and carries the collected developer on the surface and moves endlessly;
A developing device comprising: a recovery member airflow generation means for generating an airflow discharged from the inner side to the outer side of the endlessly moving surface of the developer recovery member.
請求項1の現像装置において、
上記現像剤回収部材は、軸部材の外周に内部から外部に向けて気流が通過可能で現像剤に接触する現像剤接触層を設けた回収ローラであり、
該軸部材は、第一円筒部材の外周面に内周面が対向する第二円筒部材を設けた二重円筒形状の部材であり、
該第一円筒部材は、装置本体に対して固定され、その円筒状の周方向の一部の軸方向の全域に渡って開口部が設けられ、
該第二円筒部材は駆動手段から回転駆動が入力されることによって該第一円筒部材に対して回転可能で、その円筒状の周方向及び軸方向の全域に渡って開口部が設けられ、
該第二円筒部材の外周面に該現像剤接触層が固定された構成であって、
上記回収部材気流発生手段は、該第一円筒部材の円筒状の内側に気流を供給することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The developer recovery member is a recovery roller provided with a developer contact layer on the outer periphery of the shaft member that allows air current to pass from the inside toward the outside and contacts the developer,
The shaft member is a double cylindrical member provided with a second cylindrical member whose inner peripheral surface faces the outer peripheral surface of the first cylindrical member,
The first cylindrical member is fixed with respect to the apparatus main body, and an opening is provided over the entire region in the axial direction of a part of the cylindrical circumferential direction.
The second cylindrical member can be rotated with respect to the first cylindrical member by receiving rotational driving from the driving means, and an opening is provided over the entire area in the circumferential direction and the axial direction of the cylindrical shape.
The developer contact layer is fixed to the outer peripheral surface of the second cylindrical member,
The developing device according to claim 1, wherein the recovery member airflow generation means supplies an airflow to a cylindrical inner side of the first cylindrical member.
請求項1の現像装置において、
上記現像剤回収部材は、軸部材の外周に内部から外部に向けて気流が通過可能で現像剤に接触する現像剤接触層を設けた回収ローラであり、
該軸部材は駆動手段から回転駆動が入力されることによって装置本体に対して回転可能な円筒形状の部材であり、その円筒状の周方向及び軸方向の全域に渡って開口部が設けられ、
該軸部材の外周面に該現像剤接触層が固定された構成であって、
上記回収部材気流発生手段は、該軸部材の円筒状の内側に気流を供給することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1.
The developer recovery member is a recovery roller provided with a developer contact layer on the outer periphery of the shaft member that allows air current to pass from the inside toward the outside and contacts the developer,
The shaft member is a cylindrical member that can rotate with respect to the apparatus main body when rotational drive is input from the driving means, and an opening is provided over the entire area in the cylindrical circumferential direction and the axial direction.
The developer contact layer is fixed to the outer peripheral surface of the shaft member,
The developing device according to claim 1, wherein the recovery member airflow generating means supplies an airflow to a cylindrical inner side of the shaft member.
請求項1乃至3の何れか一項に記載の現像装置において、
使用環境条件を検知する環境条件検知手段を備え、
該環境条件検知手段の検知結果に基づいて上記回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
An environmental condition detection means for detecting the use environmental condition is provided,
A developing device characterized in that the strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means is controlled based on the detection result of the environmental condition detection means.
請求項1乃至4の何れか一項に記載の現像装置において、
現像した画像の画像面積率を検知する画像面積率検知手段を備え、
該画像面積率検知手段の検知結果に基づいて上記回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御することを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
An image area ratio detection means for detecting the image area ratio of the developed image is provided.
A developing device that controls the strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means based on the detection result of the image area ratio detection means.
請求項1乃至5の何れか一項に記載の現像装置において、
現像した画像の出力量を検知する出力枚数検知手段を備え、
該画像面積率検知手段の検知結果に基づいて上記回収部材気流発生手段が発生させる気流の強さを制御することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 5,
Provided with output number detection means for detecting the output amount of the developed image,
A developing device that controls the strength of the airflow generated by the recovery member airflow generation means based on the detection result of the image area ratio detection means.
請求項1乃至6の何れか一項に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面に規則的な凹凸形状を備え、
該現像剤担持体の表面に接触し、上記現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材とを有することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
The surface of the developer carrying member has a regular uneven shape,
And a regulating member that regulates the amount of the developer that contacts the surface of the developer carrying member and moves toward the developing region.
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項1乃至7の何れか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
At least a latent image carrier;
Charging means for charging the surface of the latent image carrier;
Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier;
In an image forming apparatus having developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing unit.
請求項8の画像形成装置において、
上記現像装置を複数備え、トナー像を担持するトナー像担持体上に複数の該現像装置によって現像された複数のトナー像を重ねることで画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 8.
An image forming apparatus comprising: a plurality of the developing devices, and performing image formation by superimposing a plurality of toner images developed by the plurality of developing devices on a toner image carrier that carries a toner image.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
In an image forming apparatus comprising a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, at least the latent image carrier and the developing unit are shared as one unit. In a process cartridge configured to be held in a holding body and detachable integrally with the image forming apparatus main body,
A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing means.
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US10620563B2 (en) 2016-10-31 2020-04-14 Canon Kabushiki Kaisha Developer container, process cartridge, and image forming apparatus
US10866539B2 (en) 2016-11-09 2020-12-15 Canon Kabushiki Kaisha Unit having a developer conveying member and a filter for a chamber

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