JP2014077885A - Developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Developer carrier, developing device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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優希 茂呂
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将樹 渡辺
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美恵子 寺嶋
Hiroya Abe
紘也 阿部
Takumi Terasaka
巧 寺坂
Yasutaka Shimizu
康隆 清水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developer carrier capable of improving durability while suppressing the occurrence of filming of developer when used in a developing device, a developing device including the developer carrier, a process cartridge, and an image forming apparatus.SOLUTION: A developing roller 42 that is a developer carrier includes concave parts 42b and convex parts 42a on the surface thereof forming a concave-convex shape, and carries a toner that is a developer on the surface to make surface movement to convey the developer. The convex parts 42a forming the concave-convex shape are in an elliptical frustum shape, and the longitudinal direction of the elliptical frustum shape is a direction along the direction of the surface movement.

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が備える現像剤担持体、並びに、これを備える現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developer carrier provided in a developing device used in a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus including the developer carrier.

特許文献1乃至3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、現像剤収容部内の現像剤を現像剤供給部材によって現像ローラの表面に供給し、規制部材によって現像ローラの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る。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。   In Patent Documents 1 to 3, the height of the convex portions and the depth of the concave portions are regularly fixed on the surface of the developing roller that conveys the toner to the developing area that is the facing portion of the photosensitive member that is the latent image carrier. A developing device is described in which irregularities having various patterns are formed. In this developing device, the developer in the developer container is supplied to the surface of the developing roller by the developer supplying member, and the toner on the convex portion of the developing roller is scraped off by the regulating member, so that the toner on the surface of the developing roller is removed. Is only the toner contained in the recess. Since the depth of the concave portion is constant and the formation pattern is regular, 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及び2には、現像ローラの表面移動方向に対する傾きが異なる二種類の螺旋状の溝部が互いに交差することで、格子状の凹部を形成し、格子の目の部分に四角錐台状の凸部を形成した現像ローラが記載されている。
また、特許文献3には、現像ローラの表面の凸部が円錐台状のものが記載されている。
In Patent Documents 1 and 2, two types of spiral groove portions having different inclinations with respect to the surface movement direction of the developing roller intersect each other to form a lattice-shaped concave portion, and a square frustum shape is formed in a portion of the lattice. A developing roller having a convex portion is described.
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that the convex portion on the surface of the developing roller has a truncated cone shape.

特許文献1及び2に記載の現像ローラは、凸部における四角錐台状の上面(以下、頂面と呼ぶ)の四角を形成する四辺の何れもが現像ローラの回転軸に対して平行ではない。現像ローラの表面移動方向について、頂面における最下流側となる部分は、四角形の四つの角のうちのひとつである。   In the developing rollers described in Patent Documents 1 and 2, none of the four sides forming the quadrangular pyramid-shaped upper surface (hereinafter referred to as the top surface) of the convex portion is parallel to the rotation axis of the developing roller. . With respect to the surface movement direction of the developing roller, the portion on the most downstream side on the top surface is one of the four corners of a quadrangle.

特許文献1及び2に記載のように、頂面における最下流側となる縁の部分が角であると、ある一つの凸部に規制部材が接触し始めたときの当接圧が角の一点に集中する状態となる。当接圧が一点に集中すると、規制部材における角と接触する部分が、他の部分に比べて磨耗の進展が早くなる。規制部材において部分的に磨耗の進展が早い部分があると、経時での耐久性の低下に繋がる。また、当接圧が一点に集中すると、現像ローラの表面においても角の部分の磨耗が生じ易くなり、角の部分の磨耗が生じると、凹部の容量が大きくなり、経時での搬送性が変化して、耐久性の低下に繋がる。   As described in Patent Documents 1 and 2, when the edge portion on the most downstream side on the top surface is a corner, the contact pressure when the regulating member starts to contact a certain convex portion is one point of the corner. It becomes a state to concentrate on. When the contact pressure is concentrated on one point, the portion of the restricting member that comes into contact with the corner accelerates wear compared to the other portions. If there is a portion where the progress of wear is partly fast in the regulating member, it will lead to a decrease in durability over time. In addition, when the contact pressure is concentrated at one point, the corner of the developing roller surface is likely to be worn, and if the corner is worn, the capacity of the concave portion is increased, and the transportability with time changes. And this leads to a decrease in durability.

一方、特許文献3に記載の現像ローラのように凸部が円錐台状であると、頂面における最下流側となる部分が円周の一部であり、当接圧が一点に集中することに起因して、規制部材が部分的に磨耗が進展することを抑制できる。また、当接圧が一点に集中することに起因して、凸部が磨耗することを抑制できる。よって、頂面の最下流側の部分が角の場合に比べて、耐久性の向上を図ることができる。   On the other hand, when the convex portion is in the shape of a truncated cone as in the developing roller described in Patent Document 3, the most downstream portion of the top surface is a part of the circumference, and the contact pressure is concentrated at one point. Due to the above, it is possible to suppress the wear of the regulating member from partially developing. Moreover, it can suppress that a convex part wears down resulting from contact pressure concentrating on one point. Therefore, durability can be improved compared with the case where the most downstream part of the top surface is a corner.

しかしながら、頂面の形状が円の場合、頂面における最下流側となる縁の部分から上流側に向かう縁の部分の形状が、現像ローラの軸方向(表面移動方向に直交する方向)に大きく広がりつつ、表面移動方向上流側に向かう形状となっている。このため、規制部材によって規制されたトナーが頂面の下流側の縁部に接触したときに、表面移動方向に沿った方向へのトナーの移動が不十分な状態となることがある。表面移動方向に沿った方向へのトナーの移動が不十分な状態となると、頂面における最下流側端部を含む円周の縁の部分と、規制部材との間で挟まれたトナーが圧縮され、トナーフィルミングが発生する。   However, when the shape of the top surface is a circle, the shape of the edge portion from the edge portion on the most downstream side toward the upstream side on the top surface is large in the axial direction of the developing roller (direction perpendicular to the surface movement direction). While spreading, it has a shape toward the upstream side in the surface movement direction. For this reason, when the toner regulated by the regulating member comes into contact with the edge on the downstream side of the top surface, the movement of the toner in the direction along the surface movement direction may be insufficient. When the movement of the toner in the direction along the surface movement direction becomes insufficient, the toner sandwiched between the circumferential edge portion including the most downstream end portion on the top surface and the regulating member is compressed. As a result, toner filming occurs.

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、現像装置に使用した際に、現像剤のフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができる現像剤担持体、並びに、これを備える現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and a purpose thereof is a developer capable of improving durability while suppressing the occurrence of filming of the developer when used in a developing device. It is an object to provide a carrier, and a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus including the carrier.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面に凹凸形状を備え、現像剤を表面に担持して表面移動することで現像剤を搬送する現像剤担持体において、上記凹凸形状を形成する凸部は、楕円錐台形状であり、その長軸方向が表面移動方向に沿う方向であることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a developer carrying member having a concavo-convex shape on a surface, carrying the developer on the surface, and transporting the developer by moving the surface, wherein the concavo-convex shape is provided. The convex part to be formed has an elliptic frustum shape, and its long axis direction is a direction along the surface movement direction.

本発明においては、凸部が楕円錐台形状であるため、上述した凸部が円錐台状である構成と同様に、当接圧が一点に集中することに起因して、規制部材が部分的に磨耗が進展したり、凸部が磨耗したりすることを抑制できる。このため、耐久性の向上を図ることができる。   In the present invention, since the convex portion is in the shape of an elliptic frustum, the restricting member is partially caused by the contact pressure being concentrated at one point as in the configuration in which the convex portion is in the shape of a truncated cone. It is possible to suppress the progress of wear and the wear of the convex portion. For this reason, durability can be improved.

また、本発明においては、楕円錐台形状の長軸方向が表面移動方向に沿う方向であるため、表面移動方向に直交する方向は短軸方向となり、頂面の形状は表面移動方向に長い楕円形状となる。このような形状では、頂面における最下流側端部となる縁の部分から上流側に向かう縁の部分の形状が、円形の場合よりも表面移動方向に直交する方向への広がりが小さい形状となる。このため、頂面が円形の場合よりも縁部に沿って表面移動方向に沿った方向へ現像剤が移動し易くなり、頂面における最下流側端部を含む縁の部分と、規制部材との間で現像剤が挟まれることを抑制できる。よって、頂面における縁部と規制部材との間に挟まれた現像剤が圧縮されることに起因する、現像剤のフィルミングの発生を抑制できる。   In the present invention, since the major axis direction of the elliptical truncated cone shape is the direction along the surface movement direction, the direction orthogonal to the surface movement direction is the minor axis direction, and the shape of the top surface is an ellipse that is long in the surface movement direction. It becomes a shape. In such a shape, the shape of the edge portion going from the edge portion serving as the most downstream end portion on the top surface to the upstream side is a shape having a smaller spread in the direction perpendicular to the surface movement direction than in the case of a circular shape. Become. For this reason, it becomes easier for the developer to move in the direction along the surface movement direction along the edge than in the case where the top surface is circular, the edge portion including the most downstream end portion on the top surface, the regulating member, It is possible to suppress the developer from being sandwiched between the two. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of filming of the developer due to the developer sandwiched between the edge portion on the top surface and the regulating member being compressed.

本発明によれば、現像装置に使用した際に、現像剤のフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができるという優れた効果がある。   According to the present invention, when used in a developing device, there is an excellent effect that durability can be improved while suppressing the occurrence of filming of a developer.

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、(a)中の領域ηの拡大上面図、(c)は、(b)中のE−E'断面の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged top view of the region η in (a), (c) is an E- in (b). Sectional drawing of an E 'cross section. 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. 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. パドルの斜視説明図。FIG. パドルの側面図。Side view of paddle. 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. 凸部の側面と凹部の底面とが成す角が90[°]未満である現像ローラの表面の拡大断面図。The expanded sectional view of the surface of the developing roller whose angle which the side surface of a convex part and the bottom face of a recessed part comprise is less than 90 [degree]. 凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が90[°]未満である現像ローラの表面の拡大断面図。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the surface of a developing roller in which a part of an angle formed by a side surface of a convex portion and a bottom surface of a concave portion is less than 90 [°]. 凸部の側面と凹部の底面とが成す角が90[°]以上である現像ローラの表面の拡大断面図。The expanded sectional view of the surface of the developing roller whose angle which the side surface of a convex part and the bottom face of a recessed part make is 90 [degrees] or more. 凸部の側面と凹部の底面とが成す角が90[°]である現像ローラの表面の拡大断面図。The expanded sectional view of the surface of the developing roller whose angle which the side surface of a convex part and the bottom face of a recessed part make is 90 degrees. 凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が鈍角である現像ローラの表面の拡大断面図(腹当て状態)。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the surface of the developing roller in which a part of an angle formed by the side surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion is an obtuse angle (bumping state). 凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が鈍角である現像ローラの表面の拡大断面図(先端当て状態)。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the surface of the developing roller where a part of an angle formed by the side surface of the convex part and the bottom surface of the concave part is an obtuse angle (tip contact state). 凸部の方形状の頂面が表面移動方向に直交する辺を有する現像ローラの表面の拡大図。FIG. 4 is an enlarged view of the surface of a developing roller having a square top surface of a convex portion having a side perpendicular to the surface movement direction. 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 drawing of the contact state of the doctor blade with respect to a developing roller. (A) is explanatory drawing of the state which made the blade contact the tangent direction of a developing roller, (b) is explanatory drawing of the state which moved the blade folder from the state of (a) to the normal line direction, (c). These are explanatory drawings 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. 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。Graph comparing the amount of doctor blade shaving due to differences in materials. 現像装置の交換を報知する報知システムのフローチャート。6 is a flowchart of a notification system that notifies replacement of a developing device. 交換時期が近づいた現像装置のドクタブレードと現像ローラとの拡大説明図。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a doctor blade and a developing roller of a developing device whose replacement time is approaching. 参考構成例1の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、(a)中の領域ηの拡大上面図、(c)は、(b)中のE−E'断面の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller of Reference Configuration Example 1, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged top view of region η in (a), (c) is (b) ) In FIG. 参考構成例3の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、(a)中の領域ηの拡大上面図、(c)は、(b)中のE−E'断面の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller of Reference Configuration Example 3, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged top view of region η in (a), (c) is (b) ) In FIG. 参考構成例4の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、(a)中の領域ηの拡大上面図、(c)は、(b)中のE−E’断面の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller of Reference Configuration Example 4, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged top view of region η in (a), (c) is (b) ) In FIG. 比較例1の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、(a)中の領域ηの拡大上面図、(c)は、(b)中のE−E’断面の断面図。Explanatory drawing of the surface shape of the developing roller of Comparative Example 1, (a) is a schematic diagram of the entire developing roller, (b) is an enlarged top view of region η in (a), (c) is (b) Sectional drawing of an EE 'cross section in the inside. 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四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)、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。中間転写ベルト7は、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である。
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 process cartridges 1 (Y, M, C, and K) as four process units, an intermediate transfer belt 7, an exposure device 6 as exposure means, a fixing device 12 as fixing means, and the like. The intermediate transfer belt 7 is an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG.
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なう。
The exposure device 6 exposes the surface of the photoconductor 2 on the surface of the photoconductor 2 based on the image information of the original 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. 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、ブラックの各色毎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、二次転写ローラ9が配置されている。二次転写ローラ9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は、二次転写ニップを通過する。この転写紙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。   A secondary transfer roller 9 is disposed on the downstream side of the surface of the intermediate transfer belt 7 with respect to the position where the four process cartridges 1 face the intermediate transfer belt 7. The secondary transfer roller 9 is disposed at a position facing the secondary transfer counter roller 9a, which is one of the stretching rollers, with the intermediate transfer belt 7 therebetween, and the secondary transfer nip between the secondary transfer roller 9 and the intermediate transfer belt 7 is provided. Form. 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. The transfer paper P, which is a transfer material fed from the paper feed unit 200 and conveyed in the direction of arrow S in FIG. 2, passes through the secondary transfer nip. When the transfer paper P passes through the secondary transfer nip, a full color image formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 is formed between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a. It is transferred onto the transfer paper P by the next transfer electric field.

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に到達する。そして、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. Then, 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 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.

図3は、実施形態1の現像装置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。
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。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the developing device 4 according to the first embodiment, and is a cross-sectional view as viewed from the back side of the paper surface in FIG. 2.
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.
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。
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。
The middle case 412 is provided with 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.
The developing device 4 is provided with an opening 56 that communicates the inside and the outside along the longitudinal direction (Y-axis direction in the figure). 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).
A remaining toner sensor 49 provided in the middle case 412 detects the amount of toner in the toner storage unit 43.

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.

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、後述のように、現像ローラ42の現像ローラ軸の軸方向両端は、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。   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. As will be described later, both ends of the developing roller shaft in the axial direction of the developing roller 42 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

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の表面移動方向上流側になるように)に当接する。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。なお、本実施形態の現像装置4では、供給ニップβで、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 surface movement direction of the developing roller 42 with respect to the base of the doctor blade 45. Abut). The toner regulated to a predetermined amount at the portion facing the doctor blade 45 reaches the developing area α which 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 developing device 4 of this embodiment, the supply roller 44 and the development roller 42 are in contact with each other at the supply nip β.

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の表面に移動する。これにより、感光体2の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行なわれる。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、交番電圧を現像ローラ42に印加する電圧印加部である。交番電圧としては、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 photoreceptor 2. As a result, the toner adheres to the electrostatic latent image portion on the surface of the photoreceptor 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 source 142 is a voltage applying unit that applies an alternating voltage to the developing roller 42. The alternating voltage includes a first voltage for directing the toner from the developing roller 42 to the photosensitive member 2 for developing the latent image by the toner conveyed to the developing region α, and the toner from the photosensitive member 2 to the developing roller 42. And a second voltage for directing.

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の表面移動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 has not contributed to the development in the developing region α and has passed through the developing region α is collected by the supply roller 44 at the upstream side of the developing roller 42 in the surface movement direction in the supply nip β. The surface of the developing 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、現像剤担持体の表面に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、現像ローラ42の線速が速いことが望ましい。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 to cause the developer to adhere to the surface of the developer carrying member. The occurrence of density unevenness during development can be suppressed.
Further, it is desirable that the linear velocity of the developing roller 42 is high. In the developing device 4 of the first embodiment, the linear speed ratio between the developing roller 42 and the supply roller 44 is “surface movement speed of the developing roller 42”: “surface movement 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するおそれがある。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すると、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。   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 above the surface of the toner T. An area downstream of the supply nip β with respect to the surface movement direction of the supply roller 44 (hereinafter referred to as a supply nip downstream area) is above the surface 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. There is a risk of hindering entry. If the new toner is prevented from entering the downstream area of the supply nip, there is a risk that the efficiency of collecting the toner from the developing roller 42 in the supply nip β may be reduced.

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いない。このため、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なうことができ、トナーのリセット性を向上できる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, in the developing device 4 of the first embodiment, the downstream area of the supply nip is above the surface of the toner T, and therefore the downstream area of the supply nip is not filled with toner. . Therefore, the toner present 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, and the toner can be collected efficiently and the toner can be reset. Can be improved.

次に、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1は、実施形態1の現像ローラ42の表面形状の説明図である。図1(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図1(b)は、図1(a)中の領域ηの拡大上面図、図1(c)は、図1(b)中のE−E’断面の断面図である。
Next, the developing roller 42 will be described.
FIG. 12 is an explanatory perspective view of the developing roller 42, and FIG. 13 is a side view of the developing roller 42. FIG. 1 is an explanatory diagram of the surface shape of the developing roller 42 according to the first embodiment. 1A is a schematic view of the entire developing roller 42, FIG. 1B is an enlarged top view of a region η in FIG. 1A, and FIG. 1C is FIG. It is sectional drawing of an inside EE 'cross section.

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、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(図31参照)。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、現像ローラ42の腐食の防止や、トナーの帯電性補助を行なう表面層42fを形成している。
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 (see FIG. 31). 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 is provided with a concavo-convex process on the surface of the metal sleeve that is the base material 42g, and nickel plating is applied to the metal material sleeve subjected to the concavo-convex process, thereby preventing corrosion of the developing roller 42, A surface layer 42f for 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1(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(凹凸形成部420a、非凹凸形成部420b)に分けられる。
凹凸形成部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。実施形態1においては、現像ローラ42表面の凹凸加工として、所謂転造加工が用いられている。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。
As shown in FIG. 1A, the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 is mainly divided into two portions (a concavo-convex forming portion 420a and a non-concave / convex forming portion 420b) based on the difference in the structure of the surface thereof. .
The concavo-convex forming portion 420a is a portion including the central portion in the axial direction of the developing roller 42, and concavo-convex processing is applied to the surface thereof in order to properly carry the toner. In the first embodiment, so-called rolling processing is used as the uneven processing on the surface of the developing roller 42. As the rolling process, a conventionally known processing method can be employed.

図1(b)に示すように、現像ローラ42の表面には、現像ローラ42の表面移動方向が長軸となる楕円錐台状の凸部42aが軸方向のピッチ幅W1で形成される。また、凸部42aは、頂面軸方向長さW2aで、頂面表面移動方向長さW2b(W2b>W2a)で、形成されている。
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の頂面軸方向長さW2aは40[μm]である。さらに、凹部42bの底面42h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、頂面軸方向長さW2a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。
As shown in FIG. 1B, on the surface of the developing roller 42, an elliptic frustum-shaped convex portion 42a having a major axis in the surface movement direction of the developing roller 42 is formed with a pitch width W1 in the axial direction. The convex portion 42a has a top surface axial direction length W2a and a top surface moving direction length W2b (W2b> W2a).
In the developing roller 42 of the first embodiment, the pitch width W1 in the axial direction of the convex portion 42a is 80 [μm], and the length W2a in the top surface axial direction of the convex portion 42a is 40 [μm]. Furthermore, the recess depth W3, which is the height from the bottom surface 42h of the recess 42b to the top surface 42t of the protrusion 42a, is 10 [μm]. The values of the pitch width W1, the top surface axial length W2a, 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。このため、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。実施形態1の現像ローラ42では、ニッケル鍍金を施すことにより、その表面層42fがトナーを正規帯電させる材料となっている。   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 the low-charged toner is produced by the 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. For this reason, low-charge toner can be reduced, and the image density is stabilized. In the developing roller 42 of the first embodiment, the surface layer 42f is a material that normally charges the toner by applying nickel plating.

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の高さとして、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。   The height of the convex portion 42a 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、供給ローラ44について説明する。
図14は、供給ローラ44の斜視説明図であり、図15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.
FIG. 14 is an explanatory perspective view of the supply roller 44, and FIG. 15 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の供給ローラ円筒部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。   A foam material is used for the supply roller cylindrical portion 440 of the supply roller 44, 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(W3)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”) The height is set to be larger than the height (W3) 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、ドクタブレード45について説明する。
図16は、ドクタブレード45の斜視説明図であり、図17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。ブレード部材450の現像ローラ42に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態(後述するエッジ当て)、及び、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、先端当て状態の方が、凸部42aの頂面42tに存在するトナーをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーのみを現像領域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、より好ましい。
Next, the doctor blade 45 will be described.
FIG. 16 is an explanatory perspective view of the doctor blade 45, and FIG. 17 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-like metal member that constitutes a regulating member, and a metal base portion 452 to which one end of the blade member 450 is fixed. The other end side of the blade member 450 is configured to come into contact with the developing roller 42. The contact state of the blade member 450 with respect to the developing roller 42 may be any of a tip contact state in which the tip contacts (edge contact described later) and a stomach contact state in which a surface portion on the base side from the tip contacts. However, in the state where the tip is applied, the toner present on the top surface 42t of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner present in the concave portion 42b is transported to the developing region α to be transported to the developing region α. This is more preferable because the toner amount is stable.

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。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is fixed to the pedestal 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には、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用いる。また、ブレード部材450は、その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たもので、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も良い。   For the blade member 450 of the doctor blade 45, a metal plate spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze is used. The blade member 450 is a member whose free end is brought into contact with the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m], and the toner passing under the pressing force is restricted to a predetermined amount. At the same time, a charge is applied by triboelectric charging. Further, a bias may be applied to the blade member 450 from a doctor bias power source 145 in order 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、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。具体的には、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が挙げられる。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 by the doctor bias power supply 145 to the blade member 450 may be configured such that the value of the DC voltage can be controlled depending on the use environment. Specifically, a configuration in which a DC voltage can be applied in a range of ± 200 [V] with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42 can be mentioned. 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、パドル46について説明する。
図18は、パドル46の斜視説明図であり、図19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.
18 is a perspective explanatory view of the paddle 46, and FIG. 19 is a side view of the paddle 46. As shown in FIG.
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、その軸方向に沿って複数の凸部が二列に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 two rows of convex portions along the axial direction. 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が形成されている。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り、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.
On the developing roller 42 side of the toner containing portion 43, a side wall surface portion 43s that rises vertically from the bottom surface portion 43b is formed. The side wall surface portion 43 s is horizontal in the direction toward the roller parallel to the X axis at a level that is equal to or slightly lower than the center of the paddle shaft 461, and forms a stepped portion 50.

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.

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とから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。   The supply screw 48 is a screw member that includes a supply screw shaft 481 and a supply screw blade portion 480 that 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.

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の表面移動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の表面移動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。   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 surface movement direction of the developing roller 42, and the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 is a free end. Are arranged so that they touch each other. 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、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 toner in the developing device 4 will be described.
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 movement caused 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用いる。そして、実施形態1で用いられるトナーは、このトナー材料液を、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 uses a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. The toner used in Embodiment 1 is a toner obtained by crosslinking and / or extending the toner material liquid in an aqueous solvent, and is called a polymerization 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[℃]に加熱する。そして、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 of 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 the water produced | generated while reducing pressure if necessary is distilled off, and the polyester which has a hydroxyl group is obtained. 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 chargeable, and further, 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。このウレア変性のポリエステルについて、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)を得る。ウレア変性のポリエステルは、このポリエステルプレポリマー(A)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. With respect to this urea-modified polyester, the terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction is reacted with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. The urea-modified polyester is obtained by crosslinking and / or extending the molecular chain by the reaction between the polyester prepolymer (A) and 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; 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)の比率について、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]とする。このとき、当量比[NCO]/[OH]は、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 the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. At this time, the equivalent ratio [NCO] / [OH] is usually 5/1 to 1/1, preferably 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. is there. 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)等が挙げられる。さらに、アミン類(B)としては、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)等が挙げられる。   Next, examples of the amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A) include a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), and an amino alcohol (B3). Furthermore, examples of the amines (B) include aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1 to B5 blocked (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)が挙げられる。また、2価アミン化合物(B1)としては、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)も挙げることが出来る。さらに、2価アミン化合物(B1)としては、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)も挙げることが出来る。   Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.). Examples of the divalent amine compound (B1) also include alicyclic diamines (such as 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, and isophoronediamine). Further, examples of the divalent amine compound (B1) include aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, etc.).

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 B1 to B5 blocked amino groups (B6) 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)の比率について、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]とする。このとき、当量比[NCO]/[NHx]は、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。   Regarding the ratio of amines (B), the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B) And At this time, the equivalent ratio [NCO] / [NHx] 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を超える場合や1/2未満の場合では、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)や、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)等が挙げられる。また、上記溶剤としては、エステル類(酢酸エチルなど)や、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)や、エーテル類(テトラヒドロフランなど)等も挙げられる。上記溶剤としては、これらのように、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. Examples of usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) and the like. Examples of the solvent include esters (such as ethyl acetate), amides (such as dimethylformamide and dimethylacetamide), and ethers (such as tetrahydrofuran). Examples of the solvent include those inert to the polyvalent isocyanate compound (PIC).

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 elongation reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator may 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。なお、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が挙げられる。また、上記バインダー樹脂としては、スチレン及びその置換体の重合体とビニル化合物との共重合体を挙げることができる。さらに、上記バインダー樹脂としては、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、ポリエステル等を挙げることができる。また、上記バインダー樹脂としては、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、テルペン樹脂等を挙げることができる。さらに、上記バインダー樹脂としては、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等を挙げることができる。これらのバインダー樹脂としては、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. Examples of the binder resin that is kneaded together with the production of the master batch or the master batch include styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyl toluene, and polymers of substituted products thereof. Examples of the binder resin include a copolymer of styrene and its substituted polymer and a vinyl compound. Furthermore, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, and polyester. Examples of the binder resin include epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, and terpene resin. Furthermore, examples of the binder resin include aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, and paraffin wax. These binder resins 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等が挙げられる。また、上記荷電制御剤としては、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等が挙げられる。さらに、上記荷電制御剤としては、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が挙げられる。
<Charge control agent>
Known charge control agents can be used, and examples include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, and alkoxy amines. Examples of the charge control agent include quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, and the like. Furthermore, examples of the charge control agent include a fluorine-based activator, a salicylic acid metal salt, and a metal salt of a salicylic acid derivative.

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等が挙げられる。また、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)等も挙げることができる。さらに、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(以上、ヘキスト社製)等を挙げることができる。また、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)等も挙げることが出来る。また、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、アゾ系顔料等を挙げることが出来る。さらに、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。   Specific examples include bontron 03 of a nigrosine dye, bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, bontron S-34 of a metal-containing azo dye, and E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex. In addition, E-84 of salicylic acid metal complex, E-89 of phenol-based condensate (above, manufactured by Orient Chemical Industries), TP-302, TP-415 of quaternary ammonium salt molybdenum complex (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) Etc.). Further, a quaternary ammonium salt copy charge PSY VP2038, a triphenylmethane derivative copy blue PR (manufactured by Hoechst), and the like can be mentioned. Further, copy charge NEG VP2036 of quaternary ammonium salt, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst Co., Ltd.) and the like can also be mentioned. Moreover, LRA-901, LR-147 (made by Nippon Carlit Co., Ltd.) which is a boron complex, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, an azo pigment, etc. can be mentioned. Furthermore, other high molecular compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts are listed. 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。しかし、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. However, it is preferably 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く。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等が挙げられる。さらに、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。
<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. work. As a result, it is effective 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 and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, and mineral waxes such as ozokerite and cercin. Furthermore, petroleum waxes such as paraffin, microcrystalline, and petrolatum are listed. 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.

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等が挙げられる。また、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が挙げられる。これら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。   Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, and chlorinated hydrocarbons are exemplified. Moreover, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n-lauryl methacrylate and the like, which are low molecular weight crystalline polymer resins, can be mentioned. Crystalline polymers having a long alkyl group in the side chain such as homopolymers or copolymers of these polyacrylates (for example, copolymers 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 masterbatch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an 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、酸化スズ等を挙げることが出来る。また、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なった場合、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。このことより、所望の帯電レベルを得るために行なわれる現像装置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 silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide and tin oxide. Also, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, etc. Can be mentioned. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. Particularly when both the fine particles have an average particle size of 5 × 10 −2 [μm] or less and are stirred and mixed, electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. As a result, even when the developing device 4 is stirred and mixed in order to obtain a desired charge level, the fluidity-imparting agent is not detached from the toner, and a good image quality that does not generate fireflies can be obtained. Further, transfer residual toner can be reduced.

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なっても、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. Even if copying is repeated, stable image quality can be obtained.

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、クロロホルム等を挙げることができる。また、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等も挙げることが出来る。これらを単独あるいは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. Specific examples include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, and the like. Monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and the like can also be mentioned. These 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などの有機溶媒を含むものであってもよい。また、水系媒体に含まれる有機溶媒としては、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)なども挙げることができる。   (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 may contain an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.) or dimethylformamide. Examples of the organic solvent contained in the aqueous medium include tetrahydrofuran, cellosolves (such as methyl cellosolve), and lower ketones (such as acetone and methyl ethyl ketone).

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を挙げることができる。また、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のカチオン性界面活性剤も挙げることができる。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も挙げることができる。さらに、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も挙げることができる。また、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. Examples of the surfactant include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonate, α-olefin sulfonate, and phosphate ester. Further, amine salt type cationic surfactants such as alkylamine salts, aminoalcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives and imidazolines can also be mentioned. Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt and benzethonium chloride can also be mentioned. Furthermore, nonionic surfactants, such as a fatty acid amide derivative and a polyhydric alcohol derivative, can also be mentioned. In addition, examples include amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine.

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等を挙げられる。また、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等を挙げられる。また、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及びその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩等を挙げられる。また、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩等を挙げられる。また、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等を挙げられる。さらに、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 examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include C2-C10 fluoroalkylcarboxylic acids and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, and the like. In addition, sodium 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11) oxy] -1-alkyl (C3-C4) sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1- And sodium propanesulfonate. Moreover, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and its metal salt, perfluoroalkyl carboxylic acid (C7-C13), its metal salt, etc. are mentioned. Moreover, perfluoroalkyl (C4-C12) sulfonic acid and its metal salt are mentioned. Moreover, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxyethyl) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, and the like can be given. Furthermore, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate and the like 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)等が挙げられる。また、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)等が挙げられる。さらに、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.) and the like. In addition, MegaFuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) and the like can be mentioned. Further, Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fategent F-100, F150 (manufactured by Neos), etc. Can be mentioned.

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級アンモニウム塩を挙げることが出来る。また、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等を挙げることが出来る。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)等が挙げられる。さらに、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. Salt can be mentioned. Moreover, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, and the like can be given. Examples of product names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M Company), Unidyne DS-202 (manufactured by Daikin Industries Co., Ltd.), and the like. Furthermore, MegaFuck F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F-300 (manufactured by Neos) are listed.

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]等を挙げられる。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 [%]. Examples thereof include 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], and the like. In terms of product names, PB-200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Sokensha), technopolymer SB (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical), etc. There is.

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)アクリル系単量体を挙げることができる。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等を挙げられる。また、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等挙げられる。また、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を挙げられる。さらに、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を挙げられる。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、酪酸ビニルなどを挙げられる。また、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等を挙げられる。さらに、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を挙げられる。また、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等のポリオキシエチレン系のものが挙げられる。さらに、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のものが挙げられる。また、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 The body can be mentioned. For example, acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxypropyl Etc. Moreover, acrylic acid-3-chloro 2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylic acid ester, diethylene glycol monomethacrylic acid ester, glycerin monoacrylic acid ester and the like can be mentioned. Moreover, glycerol monomethacrylic acid ester, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc. are mentioned. Furthermore, vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether and the like can be mentioned. Or the ester of the compound containing a vinyl alcohol and a carboxyl group, for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc. are mentioned. Moreover, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide, or these methylol compounds, acid chlorides, such as acrylic acid chloride and methacrylic acid chloride, etc. are mentioned. Furthermore, homopolymers or copolymers such as nitrogen-containing compounds such as vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, and ethyleneimine, or those having a heterocyclic ring thereof may be mentioned. In addition, polyoxyethylene-based compounds such as polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide and the like can be mentioned. Further, polyoxyethylene-based compounds such as polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester, and the like can be mentioned. In addition, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like 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)との反応を行なわせる。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 react 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、脱溶媒を行な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-based toner base particles can be produced by removing the solvent. . 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なわれる。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.

ここで、規則的な凹凸とはトナーの付着量が偏らずに、濃度ムラが抑えられている程度に凹凸が連続していれば良い。
また、例えば感光体2上の潜像に注目して、潜像が格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、格子は軸方向において、複数種類のピッチで形成可能である。そして、奥部の軸方向におけるピッチが前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより短いものが連続しているようなものでも良い。
また、本発明は、現像ローラ42の表面上の凹凸形状が、規則的な凹凸以外のものでも効果は奏することが可能であるが、規則的な凹凸を有するものであれば、画像品質の面から好ましい。
Here, the regular unevenness is sufficient as long as the unevenness is suppressed to the extent that density unevenness is suppressed without unevenness of the toner adhesion amount.
Further, for example, paying attention to the latent image on the photosensitive member 2, the latent image has a dot-like latent image formed in a region partitioned in a lattice shape, and the lattice can be formed at a plurality of pitches in the axial direction. It is. And what the pitch in the axial direction of a back | inner part is shorter than the longest pitch among several types of pitches in the said grating | lattice may be sufficient.
In addition, the present invention can be effective even if the uneven shape on the surface of the developing roller 42 is other than regular unevenness, but if it has regular unevenness, the image quality will be reduced. To preferred.

図3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 and 20, in the developing device 4 of the first embodiment, the developing roller 42 in which the arrow B direction in the drawing is the rotational direction 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 (a portion 42c in FIG. 20) of the convex portion 42a of the developing roller 42 on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42. 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は、加速凝集度が40[%]以下となるトナーを用いるが望ましい。これにより、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。なお、図20で示すドクタ部では、ドクタブレード45が現像ローラ42の表面に対して腹当て状態となっている。ドクタブレード45の現像ローラ42の表面に対する当接状態としては、図21に示すように、先端当て状態である方が、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、より好ましい。   Further, as the toner that is a developer used in the developing device 4, it is desirable to use a toner having an accelerated aggregation degree of 40% or less. Thereby, it is possible to further alleviate the toner aggregation in the downstream portion (the portion 42c in FIG. 20) of the convex portion 42a of the developing roller 42 in the surface movement direction of the developing roller 42. In the doctor section shown in FIG. 20, the doctor blade 45 is placed against the surface of the developing roller 42. As shown in FIG. 21, the contact state of the doctor blade 45 with the surface of the developing roller 42 can be used to scrape off the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a. More preferred.

図22に示すように、現像ローラ42の凸部42aの側面と凹部42bの底面との成す角γが90[°]未満の場合は、凹部42bの全体に供給ローラ44が当接する確率が減少してしまう。また、図23のように、一部でも凸部42aの側面と凹部42bの底面との成す角が90[°]未満の場合も、凹部42bの全体に供給ローラ44が当接する確率が減少してしまう。
これに対して、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42は、図24に示すように、現像ローラ42の凸部42aの側面と凹部42bの底面とが成す角γが90[°]以上としている。図24に示すように、角γが90[°]以上の場合は、供給ローラ44が現像ローラ42上のトナーに当たる確率が増加するため、リセット性が向上する。
As shown in FIG. 22, when the angle γ formed between the side surface of the convex portion 42a of the developing roller 42 and the bottom surface of the concave portion 42b is less than 90 °, the probability that the supply roller 44 contacts the entire concave portion 42b decreases. Resulting in. Also, as shown in FIG. 23, even when the angle formed by the side surface of the convex portion 42a and the bottom surface of the concave portion 42b is less than 90 [°], the probability that the supply roller 44 contacts the entire concave portion 42b is reduced. End up.
On the other hand, as shown in FIG. 24, the developing roller 42 included in the developing device 4 of Embodiment 1 has an angle γ formed by the side surface of the convex portion 42a of the developing roller 42 and the bottom surface of the concave portion 42b of 90 [°]. That's it. As shown in FIG. 24, when the angle γ is 90 [°] or more, the probability that the supply roller 44 hits the toner on the developing roller 42 increases, so that the resetting property is improved.

図25は、凸部42aの側面と凹部42bの底面とが成す角γが、凸部42aの上流側と下流側とが共に90[°]の構成の説明図である。すなわち、凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の角γ(以下、「凸部下流角γ1」と呼ぶ)が90[°]である。さらに、凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向上流側の角γ(以下、「凸部上流角γ2」と呼ぶ)が90[°]である。
図25に示すように、ドクタブレード45の応力は図中矢印Fb方向に作用する。現像ローラ42が図中矢印Bで示す方向に表面移動するため、凹部42bに担持されたトナーTは、ドクタブレード45の応力によって図25中の矢印Faで示す方向の圧縮力が作用する。このため、凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の壁面に接触するトナーが入れ替わらないと、特定のトナーに対して繰り替えし圧縮力が作用することとなり、トナーが凝集するおそれがある。
FIG. 25 is an explanatory diagram of a configuration in which the angle γ formed between the side surface of the convex portion 42a and the bottom surface of the concave portion 42b is 90 ° on both the upstream side and the downstream side of the convex portion 42a. That is, the angle γ on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 at the convex portion 42a (hereinafter referred to as “convex portion downstream angle γ1”) is 90 [°]. Further, the angle γ upstream of the developing roller 42 in the surface movement direction of the convex portion 42a (hereinafter referred to as “convex portion upstream angle γ2”) is 90 °.
As shown in FIG. 25, the stress of the doctor blade 45 acts in the direction of arrow Fb in the figure. Since the developing roller 42 moves in the direction indicated by the arrow B in the figure, the toner T carried in the recess 42b is subjected to a compressive force indicated by the arrow Fa in FIG. For this reason, if the toner in contact with the wall surface of the convex portion 42a on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 is not replaced, the compression force is applied to the specific toner, and the toner may aggregate. is there.

これに対して、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42は、図26に示すように、凸部42aの側面と凹部42bの底面とが成す角γのうち、少なくとも凸部下流角γ1が鈍角となるように形成している。凸部下流角γ1が鈍角であることにより、凸部42aにおける現像ローラ42の表面移動方向下流側の壁面に接触するトナーに対して、供給ローラ44による掻き出しが行なわれ易くなり、トナーの入れ替わりを促すことができる。この壁面に接触するトナーが入れ替わることで、特定のトナーに対して繰り替えし圧縮力が作用することを防止し、トナーが凝集することを防止することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 26, the developing roller 42 provided in the developing device 4 of Embodiment 1 has at least the convex downstream angle γ1 among the angles γ formed by the side surfaces of the convex portions 42a and the bottom surfaces of the concave portions 42b. Is formed to have an obtuse angle. Since the convex portion downstream angle γ1 is an obtuse angle, toner that contacts the wall surface of the convex portion 42a on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 is easily scraped by the supply roller 44, and the toner is replaced. Can be urged. By replacing the toner in contact with the wall surface, it is possible to prevent the compression force from acting on the specific toner and prevent the toner from aggregating.

なお、図26で示す現像ローラ42表面の拡大断面図では、ドクタブレード45が現像ローラ42の表面に対して腹当て状態となっている。ドクタブレード45の現像ローラ42の表面に対する当接状態としては、図27に示すように、先端当て状態である方が、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、より好ましい。   In the enlarged cross-sectional view of the surface of the developing roller 42 shown in FIG. As shown in FIG. 27, the contact state of the doctor blade 45 with the surface of the developing roller 42 allows the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a to be worn off when the tip is in contact. More preferred.

図28は、凸部42aのひし形状の頂面42tが有する二組の平行線(対辺)のうちどちらか一組が表面移動方向に直交する現像ローラ42の拡大上面図である。図28に示すように、頂面42tの二組の対辺のうちの一組が現像ローラ42の表面移動方向に直交する場合、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28中の42cの部分)でトナーが圧縮されやすくなる。このため、図28示す構成ではフィルミングが増加する傾向にある。
これに対して、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42は、図1(b)に示すように、凸部42aの頂面42tが楕円形状である。頂面42tが楕円形状であれば、頂面42tにおける下流側端部から頂面42tの縁に沿って表面移動方向に沿う方向に移動可能となる。このため、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1(b)中の42cの部分)でトナーが圧縮され難くなる。
FIG. 28 is an enlarged top view of the developing roller 42 in which one of two sets of parallel lines (opposite sides) of the rhombic top surface 42t of the convex portion 42a is orthogonal to the surface movement direction. As shown in FIG. 28, when one pair of the two opposite sides of the top surface 42t is orthogonal to the surface movement direction of the developing roller 42, a portion of the convex portion 42a on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 (FIG. The toner is easily compressed at a portion 42c in FIG. For this reason, filming tends to increase in the configuration shown in FIG.
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the developing roller 42 included in the developing device 4 of Embodiment 1 has an elliptical top surface 42t. If the top surface 42t is elliptical, it can move in the direction along the surface movement direction along the edge of the top surface 42t from the downstream end of the top surface 42t. For this reason, it is difficult for the toner to be compressed at a portion of the convex portion 42a on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 (portion 42c in FIG. 1B).

実施形態1の現像装置4は、規制部材であるドクタブレード45(ブレード部材450)の材料が金属製である。
特許文献1や特許文献2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、実施形態1の現像装置4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。
In the developing device 4 of the first embodiment, the material of the doctor blade 45 (blade member 450), which is a restriction member, is made of metal.
In the developing devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2, a rubber member is used as a regulating member that comes into contact with the developing roller on which a regular irregular 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 as in the developing device 4 of the first embodiment, even if the protruding amount of the doctor blade 45 changes within a certain range, The amount of toner can be stabilized.

現像ローラ42としては、炭素鋼(STKM等)、Al(アルミニウム)、SUSなど、汎用的な材料を用いることができる。また、ドクタブレード45(規制ブレード)としては、リン青銅(C5210)、銅(C1202)、ベリリウム銅(C1720)、ステンレス(SUS301、SUS304)などの材料を用いることができる。   As the developing roller 42, a general-purpose material such as carbon steel (STKM or the like), Al (aluminum), or SUS can be used. For the doctor blade 45 (regulator blade), materials such as phosphor bronze (C5210), copper (C1202), beryllium copper (C1720), and stainless steel (SUS301, SUS304) can be used.

〔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1について説明する。
ここで、図29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. Experiment 1 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29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(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。
First, the doctor blade 45 is brought into contact with the developing roller 42 in a state of edge contact so that the doctor blade 45 extends in a tangential direction (vertical direction in FIG. 29) at the initial contact position Q1 with respect to the developing roller 42. . Here, the edge contact means that the edge part forming the ridge line between the opposing surface 45b and the tip surface 45a of the doctor blade 45 contacts the surface of the developing roller 42 (the top surface 42t which is the surface of the convex part 42a). State. 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.

また、エッジ当て方向としては、図3及び図21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(ブレードフォルダ45c)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の表面移動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。
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。ドクタブレード45は現像ローラ42の表面移動方向下流側から突出して、エッジ当てとされる。
As shown in FIGS. 3 and 21, the edge contact direction is such that the portion where the doctor blade 45 is fixed (blade folder 45 c) is more than the portion where the doctor blade 45 is in contact with the developing roller 42. It is located downstream of the developing roller 42 in the direction of surface movement. That is, the free end is configured to abut against the rotation of the developing roller 42.
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 in contact is more effective and desirable. The doctor blade 45 protrudes from the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 and is used as an edge.

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29(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29(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、腹当てで撓んだ状態で接触する。ここで、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45e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29中の上方に変位する。   Next, the blade holder 45c (pedestal portion 452) that supports the base 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. 29A). Move to the side. As a result, as shown in FIG. 29 (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 bends by abdominal contact. Contact in the state. Here, the bumping is a state in which the facing surface 45b of the doctor blade 45 facing the developing roller 42 is in contact, and the edge portion 45e is not in contact. 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. 29 from the initial contact position Q1.

図29(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29中の上下方向)に沿って現像ローラ42から離れる方向(図29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29(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29(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. 29B, the blade folder 45c is moved away from the developing roller 42 along the direction (vertical direction in FIG. 29) perpendicular to the normal direction at the initial contact position Q1 (arrow in FIG. 29). When it is moved in the Z direction), the amount of protrusion gradually decreases. And as shown in FIG.29 (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. 29C, the amount of deflection of the doctor blade 45 is increased until the doctor blade 45 is separated from the developing roller. 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29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。このときの、現像ローラ42におけるトナー搬送量の変化を測定した実験結果を図30に示す。   When the doctor blade 45 is a metal blade (phosphor bronze) or a rubber blade made of urethane rubber, the protrusion amount is changed by the method for changing the protrusion amount described with reference to FIG. It was. FIG. 30 shows an experimental result obtained by measuring a change in the toner conveyance amount in the developing roller 42 at this time.

図30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29(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29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29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30中の図中右側ほど突き出し量が多い条件となる。
図30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. 30, the position of the doctor blade 45 in the state shown in FIG. 29C in which the doctor blade 45 is changed from the stomach contact state to the edge contact state is set to zero. The displacement when the blade folder 45c is moved in the direction of the arrow Z in FIG. 29 from the zero position is − (minus), and when the blade folder 45c is moved in the direction opposite to the direction of the arrow Z in FIG. The displacement is shown as + (plus). In other words, the right side of the drawing in FIG.
A graph indicated by a broken line in FIG. 30 is an experimental result when a rubber blade is used, and a graph indicated by a solid line is an experimental result when a metal blade is used.

図30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30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. 30, 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 become positive.
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. 30. 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30を用いて説明した実験1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、実施形態1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29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 Experiment 1 described with reference to FIG. 30, the amount of toner on the developing roller 42 is desired for the metal doctor blade 45 rather than the rubber for the amount of protrusion with respect to the developing roller 42 having a regular uneven shape on the surface. It was found that the range of the amount of protrusion as a quantity is wide.
Therefore, by using a metal blade as the doctor blade 45 as in the first embodiment, the margin of design tolerance in the Z direction in FIG. 29 when the doctor blade 45 is attached is increased, and assembling is improved. . Furthermore, the margin of mechanical tolerances is increased, and the cost of parts can be reduced.

図31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の拡大説明図である。
図30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31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. 31 is an enlarged explanatory view of the contact position Q between the doctor blade 45 and the developing roller 42 in the edge contact state.
As described with reference to FIG. 30, when a metal blade is used as the doctor blade 45, the region where the toner amount is stable is obtained because the edge portion 45 e at the tip of the doctor blade 45 contacts the developing roller 42. It is to do. Specifically, as shown in FIG. 31, when the edge portion 45 e hits, the toner T is thinned so as to be worn by the doctor blade 45, so that the regular concave-convex concave portion 42 b of the developing roller 42 is 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29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32は、実験2の実験結果を示すグラフである。
図32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32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. 32 is a graph showing the experimental results of Experiment 2.
In the graph of FIG. 32, 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. 32, the blade folder 45c is moved from the state shown in FIG. 29B in the direction of arrow Z in the figure, and when the state shown in FIG. 29C is reached, the vertical axis is zero. 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32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29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. 32, 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 attaching the doctor blade 45, the margin of design tolerance in the vertical direction in FIG. 29 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29(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な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いた。一方、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. 29C, 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, when the doctor blade 45 used in Experiment 3 was confirmed, the toner was fixed to the SUS doctor blade 45 in which the streak image was generated. On the other hand, toner sticking was hardly confirmed on the doctor blade 45 made of phosphor bronze where no streak image was generated.

図33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33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33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。このため、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. 33 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. 33 indicates 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.
It can be seen from FIG. 33 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. . For this reason, 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。このため、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凹凸形成部420aの表面上において、次のような構成を備える。すなわち、凹凸形成部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、頂面42tが一箇所以上存在する。この頂面42tは、凸部42aの高さ方向についての最上部となる表面である。
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. . For this reason, it is necessary to cut the entire width direction of the doctor blade 45.
The developing roller 42 according to the first exemplary embodiment has the following configuration on the surface of the concavo-convex forming portion 420a that is a surface that carries the toner supplied to the photoreceptor 2. That is, at any position in the width direction (direction perpendicular to the surface movement direction) on the surface of the concavo-convex forming portion 420a, one or more top surfaces 42t are present during one round of the surface movement direction of the developing roller 42. To do. The top surface 42t is a surface that is the uppermost portion in the height direction of the convex portion 42a.

このような条件を満たす構成として、実施形態1の現像ローラ42の表面移動方向のある位置(図1(b)中の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ている。また、この位置に対して表面移動方向について隣り合う位置(図1(b)中の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。言い換えると、列L11に対して、表面移動方向について隣り合うL12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、頂面軸方向長さW2a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の表面移動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 certain position (the position of L11 in FIG. 1B, etc.) in the surface movement direction of the developing roller 42 of Embodiment 1 is a convex portion 42a in the width direction. And the recesses 42b are arranged in a periodic row. Further, the uneven shape at a position adjacent to this position in the surface movement direction (the position of L12 in FIG. 1B, etc.) is an arrangement in which the regular row arrangement is shifted by a half cycle. In other words, the row L12 adjacent to the row L11 in the surface movement direction has a shape in which the period of the unevenness in the width direction is shifted by a half cycle. Furthermore, the length W2a in the top surface axial direction 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 direction of surface movement 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る。これにより、効率よくドクタブレード45を削ることが可能となり、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. In this way, the top surface 42t comes into contact with the developing roller 42 once in any position in the width direction of the doctor blade 45. This makes it possible to efficiently scrape the doctor blade 45, and it is possible to more reliably prevent the generation of streak images due to toner adhesion.

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、現像ローラ42や感光体2の精度により、感光体2と現像ローラ42が接触しない部分が発生する。その場合、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が現像せず、画像欠損が起こる。これを防止するために、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とし、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 have no elasticity. A portion where the developing roller 42 does not contact occurs. In that case, the toner is not developed only in the portion where the photosensitive member 2 and the developing roller 42 are not in contact with each other, and image loss occurs. In order to prevent this, 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 the developing roller 42 is connected to the developing roller 42 by the developing bias power supply 142. A voltage in which is superimposed is applied. Accordingly, the latent image is 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.

また、実施形態1における画像形成装置である複写機500としては、現像装置4の駆動状況に応じて予め設定された寿命を迎えた現像装置4の交換を使用者に報知する報知システムを備えてもよい。
図34は、現像装置4の交換を報知する報知システムのフローチャートである。また、図35は、交換時期が近づいた現像装置4が備えるドクタブレード45と現像ローラ42との拡大説明図である。
In addition, the copier 500 as the image forming apparatus according to the first exemplary embodiment includes a notification system that notifies the user of replacement of the developing device 4 that has reached a preset life depending on the driving state of the developing device 4. Also good.
FIG. 34 is a flowchart of a notification system that notifies the replacement of the developing device 4. FIG. 35 is an enlarged explanatory view of the doctor blade 45 and the developing roller 42 included in the developing device 4 whose replacement time is approaching.

図34に示すように、現像装置4の駆動時間をカウントし(S1)、予め定められた駆動時間を迎えたと判断されると(S1でY)、現像装置4は寿命が来たものとする。そして、使用者に対し交換または、当該現像装置に寿命が来たことをランプ、若しくは液晶画面等の報知機器を介して報知する(S3)ものである。ここで、寿命と判断するパラメータに関しては、現像ローラ42の駆動時間、通紙枚数、現像装置への通電時間等が考えられる。   As shown in FIG. 34, the driving time of the developing device 4 is counted (S1), and if it is determined that a predetermined driving time has been reached (Y in S1), it is assumed that the developing device 4 has reached the end of its life. . Then, the user is notified of the replacement or the fact that the developing device has reached the end of life through a lamp or a notification device such as a liquid crystal screen (S3). Here, regarding the parameter for determining the life, the driving time of the developing roller 42, the number of sheets to be passed, the energizing time to the developing device, and the like can be considered.

図35に示すように、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42にエッジ当てされているドクタブレード45は現像ローラ42によって当接部分(図35中の破線「45d」で示す部分)が削られてゆく。ここで、ドクタブレード45の厚さに関して、寿命による交換報知が行なわれたときに先端面45aが残っているように設定されていることが望ましい。つまり、寿命と判断するためのパラメータが寿命時期に達しても先端面45aが残っていられるようにパラメータに対して余裕を持って厚みが設定されている。削られることで先端面45aがなくなってしまうと、それ以降はドクタブレード45と現像ローラ42との接触位置が変化してしまうおそれがある。また、鋭角になったドクタブレード45の先端が現像ローラ42に食い込むおそれもある。そのため、ドクタブレード45の先端面45aが残っている状態で交換することが望ましい。   As shown in FIG. 35, the doctor blade 45 edge-contacted with the developing roller 42 provided in the developing device 4 of Embodiment 1 has a contact portion (a portion indicated by a broken line “45d” in FIG. 35) by the developing roller 42. It will be shaved. Here, it is desirable that the thickness of the doctor blade 45 is set so that the tip surface 45a remains when the replacement notification based on the service life is performed. That is, the thickness is set with a margin with respect to the parameter so that the tip face 45a remains even if the parameter for determining the lifetime reaches the lifetime. If the tip surface 45a disappears due to cutting, the contact position between the doctor blade 45 and the developing roller 42 may change thereafter. Further, the tip of the doctor blade 45 having an acute angle may bite into the developing roller 42. Therefore, it is desirable to replace the doctor blade 45 with the tip end surface 45a remaining.

実施形態1の現像装置4は、非磁性または磁性の一成分の現像剤であるトナーTを表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体である感光体2と対向する現像領域αで感光体2の表面の潜像にトナーTを供給して現像する現像剤担持体である現像ローラ42を有する。また、現像装置4は、一端が支持部材であるブレードフォルダ45cによって支持された板状部材であって、その自由端側が現像ローラ42の表面に接触し、現像領域αに向かうトナーTの量を規制する規制部材であるドクタブレード45を有する。さらに、現像装置4は、現像ローラ42の表面に凹凸形状である凹部42b及び凸部42aを備えている。このような現像装置4において、規制部材であるドクタブレード45の材質が金属製であり、その自由端側の先端部であるエッジ部45eが現像ローラ42の表面に接触している。
また、現像装置4としては、材質が金属製のドクタブレード45の現像ローラ42に接触する部分の材質は、現像ローラ42の表面の材質よりも硬度が低い材質であることが望ましい。
The developing device 4 according to the first embodiment has a toner T, which is a non-magnetic or magnetic one-component developer, carried on the surface thereof, the surface is moved endlessly, and a developing region facing the photoreceptor 2 that is a latent image carrier. A developing roller 42 which is a developer carrying member that supplies toner T to the latent image on the surface of the photoreceptor 2 with α and develops the toner T is provided. The developing device 4 is a plate-like member supported by a blade folder 45c, one end of which is a support member. The free end of the developing device 4 is in contact with the surface of the developing roller 42, and the amount of toner T toward the developing region α is measured. It has a doctor blade 45 which is a regulating member for regulating. Furthermore, the developing device 4 includes a concave portion 42 b and a convex portion 42 a that are concave and convex shapes on the surface of the developing roller 42. In such a developing device 4, the material of the doctor blade 45 that is a restricting member is made of metal, and an edge portion 45 e that is a free end side is in contact with the surface of the developing roller 42.
In the developing device 4, the material of the portion of the doctor blade 45 made of metal that contacts the developing roller 42 is preferably a material whose hardness is lower than that of the surface of the developing roller 42.

次に、実施形態1の現像装置4が備える現像ローラ42の特徴部について説明する。
図1に示すように、現像ローラ42の表面上の凹凸形状を形成する凸部42aは、楕円錐台形状であり、その長軸方向が表面移動方向に沿う方向である。凸部が楕円錐台状であると、頂面42tにおける最下流側となる部分が楕円周の一部であり、当接圧が一点に集中することに起因して、ドクタブレード45が部分的に磨耗が進展することを抑制できる。また、当接圧が一点に集中することに起因して、凸部42aが磨耗することを抑制できる。よって、頂面42tの最下流側の部分が角の場合に比べて、耐久性の向上を図ることができる。耐久性の向上により、経時による画像濃度の低下を抑制することができる。
Next, the characteristic part of the developing roller 42 provided in the developing device 4 of Embodiment 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the convex part 42a which forms the uneven | corrugated shape on the surface of the developing roller 42 is an elliptic frustum shape, The major axis direction is a direction along a surface moving direction. If the convex portion has an elliptical truncated cone shape, the portion on the most downstream side of the top surface 42t is a part of the elliptical circumference, and the contact pressure is concentrated on one point, so that the doctor blade 45 is partially It is possible to suppress the progress of wear. Moreover, it can suppress that the convex part 42a is abraded because contact pressure concentrates on one point. Therefore, durability can be improved compared with the case where the most downstream part of the top surface 42t is a corner. Due to the improvement in durability, it is possible to suppress a decrease in image density over time.

さらに、楕円錐台形状の凸部42aの長軸方向が表面移動方向に沿う方向であるため、表面移動方向に直交する方向は短軸方向となり、頂面42tの形状は表面移動方向に長い楕円形状となる。このような形状では、頂面における最下流側端部となる縁の部分から上流側に向かう縁の部分の形状が、円形の場合よりも表面移動方向に直交する方向への広がりが小さい形状となる。このため、頂面42tが円形の場合よりも縁部に沿って表面移動方向に沿った方向へトナーが移動し易くなり、頂面42tにおける最下流側端部を含む縁の部分と、ドクタブレード45との間でトナーが挟まれることを抑制できる。よって、頂面42tにおける縁部とドクタブレード45との間に挟まれたトナーが圧縮されることに起因する、トナーのフィルミングの発生を抑制できる。   Furthermore, since the major axis direction of the convex portion 42a having the elliptical truncated cone shape is the direction along the surface movement direction, the direction orthogonal to the surface movement direction is the minor axis direction, and the shape of the top surface 42t is an ellipse that is long in the surface movement direction. It becomes a shape. In such a shape, the shape of the edge portion going from the edge portion serving as the most downstream end portion on the top surface to the upstream side is a shape having a smaller spread in the direction perpendicular to the surface movement direction than in the case of a circular shape. Become. For this reason, the toner can move more easily in the direction along the surface movement direction along the edge portion than in the case where the top surface 42t is circular, the edge portion including the most downstream end portion on the top surface 42t, and the doctor blade It is possible to suppress the toner from being sandwiched between the toner and the toner. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of toner filming resulting from the compression of the toner sandwiched between the edge portion of the top surface 42t and the doctor blade 45.

また、図1(b)に示すように、現像ローラ42外周面において、幅方向にはピッチ幅W1で凸部42aが列状に周期的に配置され、規則的に凸部42aが形成されている。また、周方向(表面移動方向)については、隣り合う列が、規則的な列状の配置が半周期分ずれた配置となっており、規則的に凸部42aが形成されている。このように、凸部42aが現像ローラ42の幅方向、及び、表面移動方向に、規則的に形成され、規則的な凹凸パターンとなっている。これにより、現像ローラ42表面上の位置の違いに起因してトナー担持量がばらつくことを抑制できるため、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。   Further, as shown in FIG. 1B, on the outer peripheral surface of the developing roller 42, the convex portions 42a are periodically arranged in a row with a pitch width W1 in the width direction, and the convex portions 42a are regularly formed. Yes. In the circumferential direction (surface movement direction), adjacent rows are arranged in such a manner that the regular row-like arrangement is shifted by a half cycle, and the convex portions 42a are regularly formed. As described above, the convex portions 42a are regularly formed in the width direction of the developing roller 42 and the surface moving direction to form a regular uneven pattern. Thereby, it is possible to suppress the variation in the toner carrying amount due to the difference in the position on the surface of the developing roller 42, so that the toner carrying amount is stabilized and the occurrence of uneven density during development can be suppressed.

凸部42aの頂面軸方向長さW2aは、50[μm]以上、200[μm]以下の範囲となることが好ましい。また、凹凸形状のピッチ幅W1は、50[μm]以上、250[μm]以下の範囲であることが好ましい。さらに、頂面42tの面積率(「凹凸形成部420a全体の周面の面積」に対する、「複数の凸部42aの全ての頂面42tの面積の和」の割合)は、40[%]以上、60[%]以下であることが好ましい。ここで、上記「凹凸形成部420a全体の周面の面積」とは、凹凸形状を備えた凹凸形成部420aの実際の表面積ではなく、凹凸形成部420aを頂面42tの位置が表面と重なる仮想円筒形状とした場合、その仮想円筒形状の表面積である。
このような構成とすることにより、現像ローラ42は、凹部42b内に最適かつ均一な量のトナーを担持できる。
The top surface axial length W2a of the convex portion 42a is preferably in the range of 50 [μm] to 200 [μm]. Moreover, it is preferable that the uneven | corrugated shaped pitch width W1 is the range of 50 [micrometers] or more and 250 [micrometers] or less. Further, the area ratio of the top surface 42t (the ratio of “the sum of the areas of all the top surfaces 42t of the plurality of convex portions 42a” to “the area of the entire peripheral surface of the unevenness forming portion 420a”) is 40% or more. 60 [%] or less is preferable. Here, the “area of the entire peripheral surface of the concavo-convex forming portion 420a” is not the actual surface area of the concavo-convex forming portion 420a having the concavo-convex shape, but the virtual surface where the position of the top surface 42t overlaps the surface of the concavo-convex forming portion 420a. In the case of a cylindrical shape, the surface area of the virtual cylindrical shape.
With such a configuration, the developing roller 42 can carry an optimum and uniform amount of toner in the recess 42b.

実施形態1の現像ローラ42では、頂面42tにおける最下流側端部を含む縁の部分と、ドクタブレード45との間でトナーが挟まれることを抑制できるため、凹部42b内のトナーへのストレスを低減することができる。
このように、実施形態1の現像ローラ42を備えた現像装置4では、トナー、ドクタブレード45及び現像ローラ42へのストレスが低減でき、より高耐久な画像形成装置を提供することができる。
In the developing roller 42 according to the first embodiment, it is possible to prevent the toner from being sandwiched between the edge portion including the most downstream end portion on the top surface 42t and the doctor blade 45, and therefore stress on the toner in the recess 42b. Can be reduced.
As described above, in the developing device 4 including the developing roller 42 according to the first embodiment, stress on the toner, the doctor blade 45, and the developing roller 42 can be reduced, and a more highly durable image forming apparatus can be provided.

実施形態1の現像ローラ42では、図1(c)に示すように、凸部42aの下端部となる凸部42aの側面と凹部42bの底面42hとの境目を断面図で見ると、角を形成する形状となっている。これに対して、断面図でみたときに、凸部42aの側面と凹部42bの底面との境目に角が形成されないように、凸部42aの側面から凹部42bの底面42hに渡って曲率を有する形状としてもよい。凸部42aの下端部の断面形状が曲率を有していることにより凹部42b内部にてトナーが動き易くなる。これにより、現像ローラ42表面へのトナーフィルミングや、トナーフィルミングに起因する現像効率の低下を抑制することができる。また、トナーが動き易くなることで、トナーへのストレスを抑制し、トナーの劣化を抑制できる。   In the developing roller 42 according to the first embodiment, as shown in FIG. 1C, when the boundary between the side surface of the convex portion 42a that is the lower end portion of the convex portion 42a and the bottom surface 42h of the concave portion 42b is viewed in a sectional view, It has a shape to be formed. On the other hand, when viewed in a cross-sectional view, there is a curvature from the side surface of the convex portion 42a to the bottom surface 42h of the concave portion 42b so that no corner is formed at the boundary between the side surface of the convex portion 42a and the bottom surface of the concave portion 42b. It is good also as a shape. Since the cross-sectional shape of the lower end portion of the convex portion 42a has a curvature, the toner easily moves inside the concave portion 42b. Thereby, it is possible to suppress toner filming on the surface of the developing roller 42 and a decrease in development efficiency due to toner filming. Further, since the toner becomes easy to move, stress on the toner can be suppressed and toner deterioration can be suppressed.

実施形態1の現像ローラ42では、凸部42aの高さ(W3)をトナーの平均粒径の三倍以下とすることが好ましい。これにより、凹部42bに収容されるトナーの層を三層以下にすることでトナーの飛翔性を向上させることができる。   In the developing roller 42 according to the first exemplary embodiment, it is preferable that the height (W3) of the convex portion 42a is not more than three times the average particle diameter of the toner. Accordingly, the toner flying property can be improved by making the toner layer accommodated in the recess 42b three or less.

実施形態1の現像ローラ42では、凹凸形状が転造加工により形成されている。通常、数μmレベルの微細加工はエッチングやフォトリソグラフィー等の手法が主に用いられるが、転造加工で行なうことで、より低コストかつ容易に製造することが可能である。また、転造ではダイスを任意の形状に作成することで現像ローラ42表面の凹凸形状を任意の形状に加工することが可能である。   In the developing roller 42 of the first embodiment, the concavo-convex shape is formed by rolling. Usually, techniques such as etching and photolithography are mainly used for microfabrication at a level of several μm. However, by performing a rolling process, it is possible to manufacture at a lower cost and more easily. Further, in rolling, it is possible to process the uneven shape on the surface of the developing roller 42 into an arbitrary shape by creating a die in an arbitrary shape.

実施形態1の現像装置4は、上述した現像ローラ42を用いることにより、トナーフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができ、画像濃度ムラ及び画像濃度低下の発生を抑制できる。
また、実施形態1のプロセスカートリッジ1は、現像手段として上述した現像装置4を有することにより、トナーフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができ、画像濃度ムラ及び画像濃度低下の発生を抑制できる。
さらに、実施形態1の複写機500は、像担持体である感光体2と、帯電手段である帯電部材3と、現像手段とを備える。そして、現像手段として上述した現像装置4を有することにより、トナーフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができ、画像濃度ムラ及び画像濃度低下の発生を抑制できる。
By using the developing roller 42 described above, the developing device 4 of Embodiment 1 can improve the durability while suppressing the occurrence of toner filming, and suppress the occurrence of image density unevenness and image density reduction. it can.
In addition, the process cartridge 1 according to the first embodiment includes the developing device 4 described above as a developing unit, and thus can improve the durability while suppressing the occurrence of toner filming. Generation | occurrence | production of a fall can be suppressed.
Further, the copier 500 according to the first embodiment includes a photoconductor 2 that is an image carrier, a charging member 3 that is a charging unit, and a developing unit. By having the developing device 4 described above as the developing means, it is possible to improve the durability while suppressing the occurrence of toner filming, and to suppress the occurrence of image density unevenness and image density reduction.

〔実験4〕
加工条件が異なる複数種類の現像ローラ42を用いて、画像形成を行ない、画像濃度ムラ、画像濃度低下及び現像ローラ42に対するトナーフィルミング(以下、「ローラフィルミング」ともいう)の判定を行なった。
実験4では、以下の方法を用いた転造加工によって各現像ローラ42を作成した。
[Experiment 4]
Using a plurality of types of developing rollers 42 with different processing conditions, image formation was performed, and image density unevenness, image density reduction, and toner filming on the developing roller 42 (hereinafter also referred to as “roller filming”) were determined. .
In Experiment 4, each developing roller 42 was created by rolling using the following method.

まずSTKM材で構成されたスリーブ(肉厚2[mm])を、外径が16[mm]になるようにセンタレス研削盤による研削加工を行なった。一方、螺旋状に配置された凹部の形状及び周期幅を変えた48のダイスを用意した。このダイスを用い、上述したスリーブの回転数を500[rpm]とし、φ48のダイスをφ0.15[mm]押込み、0.6[mm/回転]の速度でスリーブ長手方向に走査し、現像ローラ42表面の凹凸を形成した。ここで、0.6[mm/回転]の速度とは、スリーブ長手方向へのダイスの移動速度であり、スリーブを一回転させる間に、ダイスをスリーブ長手方向へ0.6[mm]移動させるといことを示している。さらに、転造加工によって形成された現像ローラ42の表面にNi−P鍍金を施した。   First, a sleeve (thickness 2 [mm]) made of STKM material was ground by a centerless grinder so that the outer diameter was 16 [mm]. On the other hand, 48 dies were prepared in which the shape and period width of the concave portions arranged in a spiral were changed. Using this die, the sleeve rotation speed is 500 [rpm], the φ48 die is pushed in by φ0.15 [mm], and the sleeve is scanned in the longitudinal direction of the sleeve at a speed of 0.6 [mm / rotation]. 42 surface irregularities were formed. Here, the speed of 0.6 [mm / rotation] is the moving speed of the die in the sleeve longitudinal direction, and the die is moved 0.6 [mm] in the sleeve longitudinal direction while rotating the sleeve once. It shows that. Further, Ni-P plating was applied to the surface of the developing roller 42 formed by rolling.

〔参考構成例1〕
図36は、参考構成例1の現像ローラ42の表面形状の説明図である。図36(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図36(b)は、図36(a)中の領域ηの拡大上面図、図36(c)は、図36(b)中のE−E’断面の断面図である。
図36に示すように、参考構成例1の現像ローラ42は、凸部42aの形状が円錐台状である。また、参考構成例1の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面直径W4が30[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。
[Reference configuration example 1]
FIG. 36 is an explanatory diagram of the surface shape of the developing roller 42 of Reference Configuration Example 1. 36 (a) is a schematic view of the entire developing roller 42, FIG. 36 (b) is an enlarged top view of a region η in FIG. 36 (a), and FIG. 36 (c) is FIG. 36 (b). It is sectional drawing of an inside EE 'cross section.
As shown in FIG. 36, in the developing roller 42 of the reference configuration example 1, the convex portion 42a has a truncated cone shape. The developing roller 42 of Reference Configuration Example 1 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top surface diameter W4 of 30 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. It produced so that it might become.

〔参考構成例2〕
参考構成例2の現像ローラ42は、参考構成例1と同様に、図36に示す形状であり、凸部42aの形状が円錐台状である。また、参考構成例2の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が100[μm]、頂面直径W4が30[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。
[Reference configuration example 2]
Similarly to the reference configuration example 1, the developing roller 42 of the reference configuration example 2 has the shape shown in FIG. 36, and the convex portion 42a has a truncated cone shape. The developing roller 42 of Reference Configuration Example 2 has a pitch width W1 of 100 [μm], a top surface diameter W4 of 30 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. It produced so that it might become.

〔参考構成例3〕
図37は、参考構成例3の現像ローラ42の表面形状の説明図である。図37(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図37(b)は、図37(a)中の領域ηの拡大上面図、図37(c)は、図37(b)中のE−E’断面の断面図である。
図37に示すように、参考構成例3の現像ローラ42は、凸部42aの形状が円錐台状であり、凸部42aの下端部に丸みを持たせた形状である。また、参考構成例3の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面直径W4が30[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。
[Reference Configuration Example 3]
FIG. 37 is an explanatory diagram of the surface shape of the developing roller 42 of Reference Configuration Example 3. 37A is a schematic diagram of the entire developing roller 42, FIG. 37B is an enlarged top view of the region η in FIG. 37A, and FIG. 37C is FIG. 37B. It is sectional drawing of an inside EE 'cross section.
As shown in FIG. 37, in the developing roller 42 of Reference Configuration Example 3, the shape of the convex portion 42a is a truncated cone, and the lower end portion of the convex portion 42a is rounded. The developing roller 42 of Reference Configuration Example 3 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top surface diameter W4 of 30 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. It produced so that it might become.

〔参考構成例4〕
図38は、参考構成例4の現像ローラ42の表面形状の説明図である。図38(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図38(b)は、図38(a)中の領域ηの拡大上面図、図38(c)は、図38(b)中のE−E’断面の断面図である。
図38に示すように、参考構成例4の現像ローラ42は、凸部42aの形状が楕円錐台状であって、楕円錐台形状の長軸方向が軸方向に平行である。また、参考構成例4の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面軸方向長さW2aが50[μm]、頂面表面移動方向長さW2bが20[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。参考構成例4では、頂面軸方向長さW2aが楕円状の頂面42tの長径であり、頂面表面移動方向長さW2bが楕円状の頂面42tの短径である。
[Reference Configuration Example 4]
FIG. 38 is an explanatory diagram of the surface shape of the developing roller 42 of Reference Configuration Example 4. 38A is a schematic view of the entire developing roller 42, FIG. 38B is an enlarged top view of a region η in FIG. 38A, and FIG. 38C is FIG. 38B. It is sectional drawing of an inside EE 'cross section.
As shown in FIG. 38, in the developing roller 42 of Reference Configuration Example 4, the shape of the convex portion 42a is an elliptic frustum shape, and the major axis direction of the elliptic frustum shape is parallel to the axial direction. The developing roller 42 of Reference Configuration Example 4 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top surface axial direction length W2a of 50 [μm], a top surface movement direction length W2b of 20 [μm], and an angle γ Was 120 [°] and the recess depth W3 was 18 [μm]. In the reference configuration example 4, the length W2a in the top surface axis direction is the major axis of the elliptical top surface 42t, and the length W2b in the direction of top surface movement is the minor axis of the top surface 42t in the elliptical shape.

〔参考構成例5〕
参考構成例5の現像ローラ42は、参考構成例1と同様に、図36に示す形状であり、凸部42aの形状が円錐台状である。また、参考構成例5の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面直径W4が30[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が25[μm]、となるように作製した。
[Reference configuration example 5]
Similarly to the reference configuration example 1, the developing roller 42 of the reference configuration example 5 has the shape shown in FIG. 36, and the convex portion 42a has a truncated cone shape. The developing roller 42 of Reference Configuration Example 5 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top surface diameter W4 of 30 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 25 [μm]. It produced so that it might become.

〔実施例〕
実施例の現像ローラ42は、図1に示す形状であり、凸部42aの形状が楕円錐台状であって、楕円錐台形状の長軸方向が表面移動方向に平行である。また、実施例の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面軸方向長さW2aが20[μm]、頂面表面移動方向長さW2bが50[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。実施例では、頂面軸方向長さW2aが楕円状の頂面42tの短径であり、頂面表面移動方向長さW2bが楕円状の頂面42tの長径である。
〔Example〕
The developing roller 42 of the embodiment has the shape shown in FIG. 1, and the convex portion 42 a has an elliptic frustum shape, and the major axis direction of the elliptic frustum shape is parallel to the surface movement direction. Further, the developing roller 42 of the embodiment has a pitch width W1 of 80 [μm], a top surface axial direction length W2a of 20 [μm], a top surface moving direction length W2b of 50 [μm], and an angle γ of 120. [°] and the recess depth W3 was 18 [μm]. In the embodiment, the length W2a in the top surface axis direction is the short diameter of the elliptical top surface 42t, and the length W2b in the direction of top surface movement is the long diameter of the top surface 42t in the elliptical shape.

〔比較例1〕
図39は、比較例1の現像ローラ42の表面形状の説明図である。図39(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図39(b)は、図39(a)中の領域ηの拡大上面図、図39(c)は、図39(b)中のE−E’断面の断面図である。
図39に示すように、比較例1の現像ローラ42は、凸部42aの形状が正方形の頂面42tを備えた四角錐台状であり、凹部42bが格子状に形成されている。また、比較例1の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面の辺の長さW5が20[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。図39(b)に示すように、比較例1の現像ローラ42は、このような四角錐台状の凸部42aを螺旋状に連続して設けている。
[Comparative Example 1]
FIG. 39 is an explanatory diagram of the surface shape of the developing roller 42 of the first comparative example. 39 (a) is a schematic view of the entire developing roller 42, FIG. 39 (b) is an enlarged top view of a region η in FIG. 39 (a), and FIG. 39 (c) is FIG. 39 (b). It is sectional drawing of an inside EE 'cross section.
As shown in FIG. 39, in the developing roller 42 of Comparative Example 1, the convex portion 42a has a square frustum shape with a square top surface 42t, and the concave portions 42b are formed in a lattice shape. The developing roller 42 of Comparative Example 1 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top side length W5 of 20 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. ]. As shown in FIG. 39B, the developing roller 42 of Comparative Example 1 is provided with such a quadrangular pyramid-shaped convex portion 42a continuously in a spiral shape.

〔比較例2〕
比較例2の現像ローラ42は、図39に示す比較例1に対して凸部42aの下端部に丸みを持たせた点で異なり、凸部42aの形状が正方形の頂面42tを備えた四角錐台状であり、凹部42bが格子状に形成されている。また、比較例2の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が80[μm]、頂面の辺の長さW5が20[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。図39(b)に示すように、比較例2の現像ローラ42は、このような四角錐台状の凸部42aを螺旋状に連続して設けている。
[Comparative Example 2]
The developing roller 42 of the comparative example 2 differs from the comparative example 1 shown in FIG. 39 in that the lower end of the convex portion 42a is rounded, and the shape of the convex portion 42a includes a square top surface 42t. It has a truncated pyramid shape, and the recesses 42b are formed in a lattice shape. The developing roller 42 of Comparative Example 2 has a pitch width W1 of 80 [μm], a top side length W5 of 20 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. ]. As shown in FIG. 39B, the developing roller 42 of Comparative Example 2 is provided with such a quadrangular pyramid-shaped convex portion 42a continuously in a spiral shape.

〔比較例3〕
比較例3の現像ローラ42は、比較例1と同様に、図39に示す形状であり、凸部42aの形状が正方形の頂面42tを備えた四角錐台状であり、凹部42bが格子状に形成されている。また、比較例3の現像ローラ42は、ピッチ幅W1が100[μm]、頂面の辺の長さW5が20[μm]、角γが120[°]、凹部深さW3が18[μm]、となるように作製した。図39(b)に示すように、比較例3の現像ローラ42は、このような四角錐台状の凸部42aを螺旋状に連続して設けている。
[Comparative Example 3]
As in Comparative Example 1, the developing roller 42 of Comparative Example 3 has the shape shown in FIG. 39. The convex portion 42a has a square frustum shape with a square top surface 42t, and the concave portion 42b has a lattice shape. Is formed. The developing roller 42 of Comparative Example 3 has a pitch width W1 of 100 [μm], a top side length W5 of 20 [μm], an angle γ of 120 [°], and a recess depth W3 of 18 [μm]. ]. As shown in FIG. 39B, the developing roller 42 of Comparative Example 3 is provided with such a quadrangular pyramid-shaped convex portion 42a continuously in a spiral shape.

上述した各参考構成例、実施例及び各比較例の現像ローラ42を、図2を用いて説明した複写機500に組み込み、現像バイアスとしてAC(f=500〜10000[Hz]、Vpp=500〜3000[V]、Duty=50[%])の矩形波を用いた。現像ローラ42を10万枚通紙相当回転させた前後で標準ベタ画像を10枚ずつ形成した。(すなわち、初期画像10枚と経時画像10枚とを形成した。)
また、画像形成に使用した現像剤は、重合法で作成したものを用い、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ウムを含有しているトナーを用いた。
実験結果を表1に示す。
The developing roller 42 of each of the reference configuration examples, the examples, and the comparative examples described above is incorporated in the copying machine 500 described with reference to FIG. 2, and AC (f = 500 to 10000 [Hz], Vpp = 500 to A rectangular wave of 3000 [V], Duty = 50 [%]) was used. Ten standard solid images were formed before and after the developing roller 42 was rotated equivalent to 100,000 sheets. (That is, 10 initial images and 10 time-lapse images were formed.)
Further, the developer used for image formation was prepared by a polymerization method, the average particle size was 6.5 [μm], the circularity was 0.98, the repose angle was 33 [°], and the external additive was used. A toner containing strontium titanate was used.
The experimental results are shown in Table 1.

Figure 2014077885
Figure 2014077885

初期画像10枚と経時画像10枚とのそれぞれについて、現像ローラ42の一周分に相当する部分内の三箇所を分光濃度計を用いて濃度測定するとともに、上記一周分以降に相当する部分内の三箇所を分光濃度計を用いて濃度測定した。ここで、現像ローラ42の一周分に相当する部分の濃度(すなわち、先の三箇所の平均濃度)と当該一周分以降に相当する部分の濃度(すなわち、後の三箇所の平均濃度)との差を濃度ムラとして算出した。そして、初期画像10枚における濃度ムラの平均値と、経時画像10枚における濃度ムラの平均値とをさらに算出して、以下の判定基準を用いて判定した。   For each of the 10 initial images and the 10 time-lapse images, the density is measured using a spectral densitometer at three locations in the portion corresponding to one turn of the developing roller 42, and the portions in the portion corresponding to the one turn and thereafter are measured. The concentration was measured at three locations using a spectral densitometer. Here, the density of the portion corresponding to one rotation of the developing roller 42 (that is, the average density of the previous three locations) and the density of the portion corresponding to the one rotation and thereafter (that is, the average density of the subsequent three locations). The difference was calculated as density unevenness. Then, the average value of the density unevenness in the 10 initial images and the average value of the density unevenness in the 10 time-lapse images were further calculated and determined using the following determination criteria.

〔画像濃度ムラ判定基準〕
「○」:初期画像及び経時画像の濃度ムラの平均値がともに0.03未満(目視で確認しづらく、画像上問題ないレベル)。
「×」:初期画像及び経時画像の少なくとも一方の濃度ムラの平均値が0.03以上(目視で確認でき、問題となるレベル)。
[Image density unevenness criteria]
“◯”: The average value of the density unevenness of the initial image and the time-lapse image is both less than 0.03 (a level that is difficult to visually confirm and causes no problem on the image).
"X": The average value of density unevenness of at least one of the initial image and the time-lapse image is 0.03 or more (a level that can be visually confirmed and causes a problem).

また、初期画像10枚のそれぞれについて、上記先の三箇所と上記後の三箇所との計六箇所の濃度の平均値を初期画像濃度として算出した。さらに、経時画像10枚のそれぞれについて、上記先の三箇所と上記後の三箇所との計六箇所の濃度の平均値を経時画像濃度として算出した。そして、初期画像10枚における初期画像濃度の平均値と、経時画像10枚における経時画像濃度の平均値と、をさらに算出して、以下の判定基準を用いて判定した。   Further, for each of the 10 initial images, an average value of the density at a total of six locations including the above three locations and the following three locations was calculated as the initial image density. Further, for each of the ten time-lapse images, the average value of the density at the six locations including the above three locations and the subsequent three locations was calculated as the time-lapse image density. Then, the average value of the initial image density in 10 initial images and the average value of the time-lapse image density in 10 time-lapse images were further calculated and determined using the following criteria.

〔画像濃度低下判定基準〕
「○」:初期画像濃度の平均値に対する経時画像濃度の平均値の低下が10%未満(問題ないレベル)。
「×」:初期画像濃度の平均値に対する経時画像濃度の平均値の低下が10%以上(製品として問題となるレベル)。
[Image density reduction criteria]
“◯”: A decrease in the average value of the image density over time with respect to the average value of the initial image density is less than 10% (a level with no problem).
“×”: A decrease in the average value of the image density over time with respect to the average value of the initial image density is 10% or more (a level causing a problem as a product).

さらに、現像ローラ42を10万枚通紙相当回転させた後に、マイクロスコープ(キーエンス社製VHX−1000)を用いて、現像ローラ42表面上のトナーフィルミングであるローラフィルミングの有無を確認した。倍率は500倍、幅方向3箇所、その位置での表面移動方向4箇所、計12箇所について確認した。   Further, after rotating the developing roller 42 equivalent to 100,000 sheets, the presence of roller filming as toner filming on the surface of the developing roller 42 was confirmed using a microscope (VHX-1000 manufactured by Keyence Corporation). . The magnification was 500 times, the width direction was 3 places, the surface movement direction at that position was 4 places, and 12 places in total were confirmed.

〔画像上の白抜け判断基準〕
「○」:現像ローラ42を10万枚通紙相当回転させた後にローラフィルミングが認められなかった場合。
「×」:現像ローラ42を10万枚通紙相当回転させた後にローラフィルミングが認められた場合。
[Criteria for white spot on image]
“◯”: When the developing roller 42 is rotated equivalent to 100,000 sheets and roller filming is not recognized.
“X”: When the filming is recognized after the developing roller 42 is rotated equivalent to 100,000 sheets.

〔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40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40に示すように、プリンタ600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、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。中間転写ベルト7は、複数の張架ローラに張架されて図40中の矢印A方向に移動する中間転写体である。
[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. 40 is a schematic cross-sectional view of a main part of the printer 600 according to the second embodiment. As shown in FIG. 40, the printer 600 includes a process cartridge 1 as four process units, an intermediate transfer belt 7, an exposure device 6 as exposure means, a fixing device 12 as fixing means, and the like. The intermediate transfer belt 7 is an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretching rollers and moves in the direction of arrow A in FIG.

各プロセスカートリッジ1は、感光体2と、帯電部材3と、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。感光体2は、ドラム状の潜像担持体であり、帯電部材3は、帯電手段である。現像装置4は、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ものである。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 has a structure in which a photosensitive member 2, a charging member 3, a developing device 4, and a photosensitive member cleaning device 5 are integrally supported. The photoreceptor 2 is a drum-shaped latent image carrier, and the charging member 3 is a charging unit. The developing device 4 develops a latent image on the photoreceptor 2 using toner T as a developer. 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なう。   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40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. 40, 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.

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が配置されている。この二次転写ローラ9は、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。また、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。これにより、図40中の矢印B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。   On the downstream side in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7 with respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt is opposed to the secondary transfer opposing roller 9a that is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position facing the surface 7. The secondary transfer roller 9 forms a secondary transfer nip with the intermediate transfer belt 7. Further, 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. Thereby, when the transfer paper P, which is a transfer material conveyed in the direction of arrow B in FIG. 40, passes through the secondary transfer nip, the full-color image formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 is transferred to the transfer paper P. Transcribed.

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41〜図43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41及び図42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41は現像ローラ42の軸方向中央部近傍の断面図であり、図42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43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. 41 and 42 are enlarged cross-sectional views of one of the four process cartridges 1. FIG. 41 is a cross-sectional view in the vicinity of the central portion in the axial direction of the developing roller 42. FIG. 42 is in the vicinity of the end portion in the axial direction. It is sectional drawing in the position where the side seal 59 of this is arrange | positioned. FIG. 43 is an explanatory sectional view of the developing device 4 in the vicinity of the rotation shafts of the toner conveying member 106, the toner agitating member 108, and the supply roller 44, which are arranged substantially linearly in the vertical direction. .

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43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. 43, 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部材である供給ローラ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 member 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41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 orthogonal to the paper surface in FIG. 41) 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ウ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. The 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43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43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. 43, the toner conveying member 106 provided in the toner storage chamber 101 is a member having a rotation shaft that combines a conveying screw shape portion 106a and a conveying plate shape portion 106b. 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. 43) 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43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43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. 43, the toner stirring member 108 is a member having a rotating shaft that combines a stirring screw-shaped portion 108a and a stirring plate-shaped portion 108b. 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. 43) 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43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43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)に搬送される。そして、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. 43, the agitating screw-shaped portion 108a of the toner agitating member 108 spirals so as to convey the toner T in the direction toward the outside (the direction of arrow I in FIG. 43) 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 shape portion 108a of the toner stirring member 108. Then, the toner T that has reached the outside of the return port 107 is conveyed toward the return port 107 (in the direction of the arrow J) by the stirring screw shape 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41中の矢印で示すように図41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. 41 as indicated by an arrow in FIG. 41 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る。また、ドクタブレード45は、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。これにより、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. The doctor blade 45 has its free end abutted against the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m], and the pressing force against the toner T on the developing roller 42. Let the bottom pass. As a result, 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41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 photosensitive member 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へ搬送される。そして、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 area α by the rotation of the developing roller 42. Then, in accordance with the bias applied to the developing roller 42 and the latent image electric field formed by the electrostatic latent image on the photosensitive member 2, it moves to the surface of the photosensitive member 2 and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 2. The image is developed.

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ている。この除電シール109によって、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. It is provided in contact with the roller 42. The neutralization seal 109 seals the toner T 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、次のように行なわれる。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なわれる。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, 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 portion, and development is thereby performed. 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で説明した現像ローラ42、及び、ドクタブレード45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る。   In the developing device 4 according to the second embodiment, the configuration including the developing roller 42 and the doctor blade 45 described in the first embodiment and the features of the present invention can be applied.

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)
表面に凹部42b及び凸部42a等の凹凸形状を備え、トナー等の現像剤を表面に担持して表面移動することで現像剤を搬送する現像ローラ42等の現像剤担持体において、凹凸形状を形成する凸部は、楕円錐台形状であり、その長軸方向が表面移動方向に沿う方向である。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像装置に使用した際に、現像剤のフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができる。
(態様B)
(態様A)において、凸部42a等の凸部は、規則的に配置されている。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像ローラ42等の現像剤担持体の表面上の位置の違いに起因してトナー等の現像剤の担持量がばらつくことを抑制できるため、現像剤の担持量が安定し、現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
(態様C)
態様AまたはBにおいて、凸部42a等の凸部の下端部が曲率を有している。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、凹部42b等の凹部の内部にてトナー等の現像剤が動き易くなる。これにより、現像ローラ42等の現像剤担持体の表面への現像剤のフィルミングや、現像剤のフィルミングに起因する現像効率の低下を抑制することができる。また、現像剤が動き易くなることで、現像剤へのストレスを抑制し、現像剤の劣化を抑制できる。
(態様D)
態様A乃至Cの何れかの態様において、凸部42a等の凸部の高さがトナー等の現像剤の平均粒径の三倍以下である。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、凹部42b等の凹部に収容される現像剤の層を三層以下にすることができ、現像剤の飛翔性を向上させることができる。
(態様E)
態様A乃至Dの何れかの態様において、凹部42b及び凸部42a等の凹凸形状が転造加工によって形成されている。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、通常、数[μm]レベルの微細加工はエッチングやフォトリソグラフィー等の手法が主に用いられるが、転造加工で行なうことで、より低コストかつ容易に製造することが可能である。また、転造ではダイスを任意の形状に作成することで現像剤担持体表面の凹凸形状を任意の形状に加工することが可能である。
(態様F)
トナー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剤担持手段を備える現像装置4等の現像装置において、現像剤担持手段が態様A乃至Eの何れかの現像剤担持体である。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、経時に渡って安定した画像濃度が得られると共に、現像剤のフィルミングの発生を抑制しつつ、耐久性の向上を図ることができる。
(態様G)
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一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、現像手段として、態様Fの現像装置を用いる。
これよれば、上記実施形態について説明したように、経時に渡って安定した画像濃度が得られると共に現像剤のフィルミングを抑制できる現像装置を、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る。このため、安定した現像を行なうことができ、高耐久な現像装置の交換性の向上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F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、経時に渡って安定した画像濃度が得られると共に現像剤のフィルミングを抑制でき、高耐久であるため、安定した画像形成を行なうことができる画像形成装置を提供することが出来る。
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)
In the developer carrying member such as the developing roller 42 that has a concave and convex shape such as a concave portion 42b and a convex portion 42a on the surface and carries the developer by carrying the developer such as toner on the surface and moving the surface, the concave and convex shape is provided. The convex part to be formed has an elliptic frustum shape, and the major axis direction is the direction along the surface movement direction.
According to this, as described in the first embodiment, when used in the developing device, it is possible to improve the durability while suppressing the occurrence of filming of the developer.
(Aspect B)
In (Aspect A), the convex portions such as the convex portions 42a are regularly arranged.
According to this, as described in the first embodiment, it is possible to suppress variation in the amount of developer such as toner due to a difference in position on the surface of the developer carrier such as the developing roller 42. Further, the amount of developer carried is stabilized, and the occurrence of uneven density during development can be suppressed.
(Aspect C)
In the aspect A or B, the lower end part of convex parts, such as the convex part 42a, has a curvature.
According to this, as described in the first embodiment, the developer such as toner can easily move inside the concave portion such as the concave portion 42b. Thereby, it is possible to suppress the filming of the developer on the surface of the developer carrying member such as the developing roller 42 and the decrease in the development efficiency due to the filming of the developer. In addition, since the developer can move easily, stress on the developer can be suppressed and deterioration of the developer can be suppressed.
(Aspect D)
In any one of the aspects A to C, the height of the convex portion such as the convex portion 42a is not more than three times the average particle diameter of the developer such as toner.
According to this, as described in the first embodiment, the developer layer accommodated in the recesses such as the recesses 42b can be three layers or less, and the flying property of the developer can be improved.
(Aspect E)
In any of the aspects A to D, the concave and convex shapes such as the concave portions 42b and the convex portions 42a are formed by rolling.
According to this, as described in the first embodiment, usually, fine processing of several [μm] level is mainly performed by a technique such as etching or photolithography. It can be manufactured at low cost and easily. Further, in rolling, it is possible to process the uneven shape on the surface of the developer carrying member into an arbitrary shape by creating a die in an arbitrary shape.
(Aspect F)
A developer such as a toner is carried on the surface, the surface moves endlessly, and the developer is developed into a latent image on the surface of the latent image carrier in a development area such as a development area α facing the latent image carrier such as the photoreceptor 2. In the developing device such as the developing device 4 provided with the developer carrying means for developing by supplying the developer, the developer carrying means is the developer carrying body according to any one of aspects A to E.
According to this, as described in the first embodiment, it is possible to obtain a stable image density over time and to improve durability while suppressing the occurrence of filming of the developer.
(Aspect G)
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 held by a common holder as a unit and can be integrally attached to and detached from the main body of the image forming apparatus, the developing device of aspect F is used as developing means.
According to this, as described in the above embodiment, the developing device that can obtain a stable image density over time and suppress the filming of the developer is removed from the apparatus main body together with the other members constituting the process cartridge. be able to. For this reason, it is possible to perform stable development, and to improve the exchangeability of a highly durable developing device.
(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 copying machine 500 having the latent image forming means and the developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, the developing device of aspect F is used as the developing means.
According to this, as described in the first embodiment, a stable image density can be obtained over time, and the filming of the developer can be suppressed and the durability is high, so that stable image formation can be performed. An image forming apparatus capable of being provided can be provided.

1 プロセスカートリッジ
2 感光体
4 現像装置
6 露光装置
7 中間転写ベルト
12 定着装置
42 現像ローラ
42a 凸部
42b 凹部
42f 表面層
42g 基材
42h 底面
42t 頂面
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
420 現像ローラ円筒部
420a 凹凸形成部
420b 非凹凸形成部
500 複写機
600 プリンタ
P 転写紙
W1 ピッチ幅
W2a 頂面軸方向長さ
W2b 頂面表面移動方向長さ
W3 凹部深さ
α 現像領域
β 供給ニップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process cartridge 2 Photoconductor 4 Developing apparatus 6 Exposure apparatus 7 Intermediate transfer belt 12 Fixing apparatus 42 Developing roller 42a Convex part 42b Concave part 42f Surface layer 42g Base material 42h Bottom face 42t Top surface 44 Supply roller 45 Doctor blade 100 Printer part 200 Paper feed Portion 300 scanner portion 400 toner bottle 420 developing roller cylindrical portion 420a uneven portion forming portion 420b non-recessed portion forming portion 500 copier 600 printer P transfer paper W1 pitch width W2a top surface axial direction length W2b top surface moving direction length W3 concave portion depth Α Development area β Supply nip

特許469225号Patent 469225 特開2011‐013700号公報JP 2011-013700 A 特開2007−233195号公報JP 2007-233195 A

Claims (8)

表面に凹凸形状を備え、現像剤を表面に担持して表面移動することで現像剤を搬送する現像剤担持体において、
上記凹凸形状を形成する凸部は、楕円錐台形状であり、その長軸方向が表面移動方向に沿う方向であることを特徴とする現像剤担持体。
In the developer carrying body that has an uneven shape on the surface, carries the developer on the surface, and transports the developer by moving the surface,
The convex portion forming the concave-convex shape has an elliptic frustum shape, and a major axis direction thereof is a direction along the surface movement direction.
請求項1の現像剤担持体において、
上記凸部は、規則的に配置されていることを特徴とする現像剤担持体。
The developer carrier of claim 1,
The developer carrying member, wherein the convex portions are regularly arranged.
請求項1または2の現像剤担持体において、
上記凸部の下端部が曲率を有していることを特徴とする現像剤担持体。
The developer carrier according to claim 1 or 2,
A developer carrier, wherein a lower end portion of the convex portion has a curvature.
請求項1乃至3の何れかに記載の現像剤担持体において、
上記凸部の高さが現像剤の平均粒径の三倍以下であることを特徴とする現像剤担持体。
The developer carrying member according to any one of claims 1 to 3,
A developer carrying member, wherein the height of the convex part is not more than three times the average particle diameter of the developer.
請求項1乃至4の何れかに記載の現像剤担持体において、
上記凹凸形状が転造加工によって形成されていることを特徴とする現像剤担持体。
The developer carrying member according to any one of claims 1 to 4,
A developer carrier, wherein the uneven shape is formed by rolling.
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手段を備える現像装置において、
上記現像剤担持手段が請求項1乃至5の何れかに記載の現像剤担持体であることを特徴とする現像装置。
A developer carrying means is provided for carrying the developer on the surface and moving the surface endlessly, supplying the developer to the latent image on the surface of the latent image carrier and developing it in a development region facing the latent image carrier. In the developing device,
6. A developing device, wherein the developer carrying means is the developer carrying member according to claim 1.
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一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6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 a single 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 6 as the developing means.
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6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 6 as the developing means.
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