JP2015049371A - Developing device, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents

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Yoshiko Ogawa
嘉子 小川
米田 拓司
Takuji Yoneda
拓司 米田
吉田 圭一
Keiichi Yoshida
圭一 吉田
篤 黒川
Atsushi Kurokawa
篤 黒川
裕司 石倉
Yuji Ishikura
裕司 石倉
晃弘 川上
Akihiro Kawakami
晃弘 川上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing device that can suppress the occurrence of abnormal discharge between a latent image carrier and an area outside a developer supply area of a developer carrier, and an image forming apparatus and process cartridge including the developing device.SOLUTION: There is provided a developing device including a developing roller 42 that carries toner on the surface, which makes endless movement, and supplies developer to a latent image on the surface of a photoreceptor 2 in a developing area α arranged opposite to the photoreceptor 2 to develop the latent image, and a doctor blade that is in contact with the surface of the developing roller 42 to regulate the amount of toner directed to the developing area α; and has a concavo-convex shape on the developer roller 42, where in the width direction orthogonal to the direction of surface movement of the developing roller 42, an insulation coating layer composed of an alumite coat is provided in a toner non-supply area 420e outside a toner supply area 420d, which is on the surface of the developing roller 42 and arranged opposite to the latent image on the surface of the photoreceptor 2 where the developer is supplied.

Description

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

特許文献1には、潜像担持体との対向部である現像領域に現像剤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現像剤をすり切ることで、現像ローラ表面上の現像剤は凹部内に収容された現像剤のみとなる。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現像剤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現像剤を担持する容量に設定することにより、所望量の現像剤を現像領域に搬送することができる。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 discloses a concavo-convex pattern having a regular pattern in which the height of the convex portion and the depth of the concave portion are constant on the surface of the developing roller that conveys the developer to the developing region that is a portion facing the latent image carrier. A developing device is described. In this developing device, the developer in the developer accommodating portion is supplied to the surface of the developing roller by the developer supplying member, and the developer present on the convex portion of the developing roller is scraped off by the regulating member, so that the developer on the surface of the developing roller is removed. The developer is only the developer accommodated in the recess. Since the depth of the recess is constant and the formation pattern is regular, the developer carrying amount is substantially stabilized over the entire circumference of the developing roller. In such a developing device, a desired amount of developer can be transported to the developing region by setting the capacity of the recess to a capacity for carrying the desired amount of developer.

また、特許文献1に記載の現像装置では、現像剤担持体である現像ローラと潜像担持体とが微小間隙をもって、非接触状態で対向し、現像剤担持体と潜像担持体との間に現像電界を形成することで、現像剤を現像剤担持体上から潜像担持体へ飛翔させている。これにより、潜像担持体上の潜像の潜像に現像剤を供給して現像する。   In the developing device described in Patent Document 1, the developing roller, which is a developer carrier, and the latent image carrier are opposed to each other with a small gap in a non-contact state, and the developer carrier and the latent image carrier are between them. By forming a developing electric field, the developer is allowed to fly from the developer carrying member to the latent image carrying member. Thus, the developer is supplied to the latent image of the latent image on the latent image carrier and developed.

現像剤担持体の表面は、その構造の相違に基づき、所望の凹凸が形成された凹凸形成領域と、凹凸が形成されていない凹凸非形成領域との二つの領域に主として分けることが出来る。現像剤担持体の表面移動方向に直交する方向を幅方向としたときに、凹凸形成領域は幅方向の中央部を含む領域であり、凹凸非形成領域は、凹凸形成領域の幅方向両端よりも外側の領域となる。しかし、厳密には、加工方法の制限で、凹凸形成領域と凹凸非形成領域との間に所望の凹凸形状となっておらず加工精度が不安定な凹凸形状が形成された領域(以下、「中間領域」)が存在することがある。   Based on the difference in structure, the surface of the developer carrying member can be mainly divided into two regions: a concavo-convex formation region where desired concavo-convex is formed and a concavo-convex non-formation region where no concavo-convex is formed. When the direction perpendicular to the surface movement direction of the developer carrying member is defined as the width direction, the unevenness forming region is a region including a central portion in the width direction, and the unevenness forming region is more than both ends of the unevenness forming region in the width direction. This is the outer area. However, strictly speaking, due to the limitation of the processing method, a region in which an uneven shape with unstable processing accuracy is formed between the unevenness forming region and the unevenness forming region and the processing accuracy is unstable (hereinafter, “ An intermediate region ") may exist.

現像剤担持体の表面上で潜像担持体の表面上の潜像と対向して現像剤を供給する現像剤供給領域は、安定的に現像剤を供給することが求められる。このような現像剤供給領域が、中間領域よりも内側の凹凸形成領域の範囲内となるように設定することで安定的に現像剤を供給することが可能となる。
しかしながら、中間領域のように加工精度が不安定な領域には、意図しない鋭利な突出部が形成されることが或る。現像領域では現像剤担持体の表面と潜像担持体の表面との電位差によって、現像剤が供給されるが、現像剤担持体の表面に鋭利な突出部が形成されていると、この突出部と潜像担持体の表面との間で異常放電が生じ易くなる。異常放電が生じると、現像剤担持体の表面と潜像担持体の表面との電位差が不安定になり画像の劣化に繋がる。
A developer supply region that supplies a developer on the surface of the developer carrying member facing the latent image on the surface of the latent image carrying member is required to supply the developer stably. By setting such a developer supply region so as to be within the range of the unevenness formation region inside the intermediate region, it becomes possible to supply the developer stably.
However, an unintended sharp protrusion may be formed in a region where machining accuracy is unstable, such as an intermediate region. In the development area, the developer is supplied by the potential difference between the surface of the developer carrier and the surface of the latent image carrier. If a sharp protrusion is formed on the surface of the developer carrier, this protrusion And the surface of the latent image carrier are likely to cause abnormal discharge. When abnormal discharge occurs, the potential difference between the surface of the developer carrying member and the surface of the latent image carrying member becomes unstable, leading to image degradation.

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤担持体の現像剤供給領域の外側の領域と潜像担持体との間で異常放電が発生することを抑制できる現像装置、並びにこの現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress the occurrence of abnormal discharge between a region outside the developer supply region of the developer carrier and the latent image carrier. A developing device, and an image forming apparatus and a process cartridge provided with the developing device are provided.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に接触して該現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材と、を有し、該現像剤担持体の表面に凹凸形状を備える現像装置において、該現像剤担持体の表面移動方向に直交する幅方向について、該現像剤担持体の表面上で該潜像担持体の表面上の潜像と対向して現像剤を供給する現像剤供給領域の外側の領域に絶縁被覆層を設けることを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 is characterized in that the developer is carried on the surface, the surface is moved endlessly, and the latent image on the surface of the latent image carrier is developed in the development region facing the latent image carrier. A developer carrying member for developing the developer by supplying the developer, and a regulating member that contacts the surface of the developer carrying member and regulates the amount of the developer toward the developing region. In a developing device having a concavo-convex shape on the surface of a body, a latent image on the surface of the latent image carrier is opposed on the surface of the developer carrier with respect to a width direction perpendicular to the surface movement direction of the developer carrier. Thus, an insulating coating layer is provided in a region outside the developer supply region for supplying the developer.

本発明によれば、現像剤担持体の現像剤供給領域の外側の領域と潜像担持体との間で異常放電が発生することを抑制できるという優れた効果がある。   According to the present invention, there is an excellent effect that it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge between the area outside the developer supply area of the developer carrier and the latent image carrier.

現像ローラ及び感光体の幅方向の一端部を模式的に示した拡大説明図。FIG. 3 is an enlarged explanatory view schematically showing one end of a developing roller and a photoreceptor in the width direction. 実施形態1に係る複写機の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a copier according to a first embodiment. 実施形態1の現像装置の概略構成図。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の一つ目の斜視説明図。FIG. 3 is a first perspective explanatory view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の二つ目の斜視説明図。FIG. 3 is a second perspective explanatory view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の断面説明図。FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view of the developing device according to the first embodiment. 実施形態1の現像装置の一部を断面図で示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating a part of the developing device according to the first embodiment in a cross-sectional view. 下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図。FIG. 3 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end of the developing device, with the lower case not shown. 図8の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。FIG. 9 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 8. 下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図。FIG. 4 is an enlarged perspective view of the vicinity of the other end of the developing device, with the lower case not shown. 図10の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。FIG. 11 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 10. 現像ローラの斜視説明図。FIG. 現像ローラの側面図。The side view of a developing roller. 現像ローラの表面形状の説明図、(a)は、現像ローラ全体の概略図、(b)は、(a)中の領域ηの拡大上面図及び断面図。Explanatory drawing of the surface shape of a developing roller, (a) is the schematic of the whole developing roller, (b) is the enlarged top view and sectional drawing of area | region (eta) in (a). 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軸現像ローラの表面の拡大図。FIG. 3 is an enlarged view of the surface of a shaft 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 view of the contact state of the doctor blade with the developing roller, (a) is an explanatory view of the state where the blade is brought into contact with the tangential direction of the developing roller, (b) is a normal direction of the blade folder from the state of (a) Explanatory drawing of the state moved to (c), (c) is explanatory drawing of the state which moved the blade folder in the tangential direction from the state of (b). 実験1の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 1. エッジ当ての状態の拡大説明図。The enlarged explanatory view of the state of edge contact. 実験2の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 2. 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. 実験4の実験結果を示すグラフ。The graph which shows the experimental result of Experiment 4. 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。
まず、複写機500の全体について説明する。
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.
First, the entire copying machine 500 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、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、Y,M,C,K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 an exposure unit, a fixing device 12 as a fixing unit, 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. Since the four process cartridges 1 (Y, M, C, K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners used are different, the subscripts Y, M, C, K are omitted below. To 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.

次に、現像装置4について説明する。
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。
Next, the developing device 4 will be described.
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.
4 and 5 are perspective explanatory views of the developing device 4, and are perspective explanatory views of the developing device 4 as viewed obliquely from above in different directions.

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

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

中ケース412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T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T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 T from the inside to the outside (the developing area α facing the photoconductor).
A remaining toner sensor 49 provided in the middle case 412 detects the amount of toner T 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T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. The side seal 59 prevents the toner T from leaking from the end portion of the opening 56 in the developing casing 41 in the longitudinal direction.
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Tを供給する。現像ローラ42は、供給されたトナーT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T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T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T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 T is conveyed to the supply nip β which is a region, and the toner T is supplied to the surface of the developing roller 42. The developing roller 42 carries the supplied toner T on the surface, rotates in the direction of arrow B in FIG. 3 (clockwise direction in FIG. 3), and moves on the surface, whereby the toner on the developing roller 42 is transferred. The toner T is conveyed to a portion facing the doctor blade 45 that regulates T 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 of the developing roller 42 with respect to the surface of the developing roller 42). Abut). The toner T regulated to a predetermined amount at the portion facing the doctor blade 45 reaches the developing region 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Tが付着し、現像が行われる。感光体2は、現像ローラ42に対して非接触で、図3中の矢印D方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とは同方向となる。
また、現像バイアス電源142は、交流電圧を現像ローラ42に印加する電圧印加部である。交流電圧としては、現像領域αに搬送されたトナーT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T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T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 T 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 AC voltage to the developing roller 42. The AC voltage includes a first voltage for directing the toner T from the developing roller 42 to the photosensitive member 2 for developing the latent image by the toner T conveyed to the developing region α, and the developing roller 42 from the photosensitive member 2. A second voltage for directing the toner T toward the toner.

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T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T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, the toner T can be prevented from being carried on the developing roller 42, the toner T can be prevented from adhering to the surface of the developing roller 42, and the developer can adhere to the surface of the developer carrying member. It is possible to suppress the occurrence of density unevenness during development.
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2に記載の構成では、供給ニップ下流側領域にトナーTが充填されている。このような構成では、供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーTが、新たなトナーTが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害することがある。このため、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーT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 located above the surface of the toner T. In the configuration shown in FIG. 2 of Patent Document 1, the toner T is filled in the downstream area of the supply nip. In such a configuration, the toner T that is filled in the downstream area of the supply nip may inhibit new toner T from entering the downstream area of the supply nip. For this reason, there is a possibility that the recovery efficiency of the toner T 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。このため、供給ニップ下流側領域にはトナーTが充填されておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーT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Tの回収を阻害されることがない。よって、効率的にトナーTの回収を行うことができ、トナーTのリセット性を向上できる。   On the other hand, in the developing device 4 of the first embodiment, as shown in FIG. 3, the downstream area of the supply nip is above the surface of the toner T. Therefore, the toner T is not filled in the downstream area of the supply nip, and the recovery of the toner T from the developing roller 42 in the supply nip β may be hindered by the toner T existing in the downstream area of the supply nip. Absent. Therefore, the toner T can be collected efficiently, and the resetability of the toner T 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14は、現像ローラ42の表面形状の説明図であり、図14(a)は、現像ローラ42全体の概略図であり、図14(b)は、図14(a)中の領域ηの拡大上面図及び断面図である。図14(b)の中段に示す断面図は、上段の拡大上面図中のL11,L13で示す直線に沿った断面図における表面凹凸形状42S1を示している。また、図14(b)の下段に示す断面図は、上段の拡大平面図中のL12,L14で示す直線に沿った断面における表面凹凸形状42S2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. 14 is an explanatory view of the surface shape of the developing roller 42, FIG. 14 (a) is a schematic view of the entire developing roller 42, and FIG. 14 (b) is a region in FIG. 14 (a). It is an enlarged top view and sectional drawing of (eta). The cross-sectional view shown in the middle part of FIG. 14B shows the surface uneven shape 42S1 in the cross-sectional view along the straight lines indicated by L11 and L13 in the enlarged top view of the upper part. Moreover, the cross-sectional view shown in the lower part of FIG. 14B is the surface uneven shape 42S2 in the cross-section along the straight line indicated by L12 and L14 in the enlarged enlarged plan view of the upper part.

現像ローラ42は、現像ローラ軸421に表面にトナーT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T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 the toner T on the surface thereof is provided on the developing roller shaft 421, and the developing roller in the vicinity of both end portions in the axial direction that is axially outside the developing roller cylindrical portion 420. A spacer 422 is provided on the shaft 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 shown in FIG. Rotate 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32参照)。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、ニッケル鍍金を実施することで、現像ローラ42の腐食の防止や、トナーTの帯電性補助を行う表面層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. 32). 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 uneven processing on the surface of the metal material sleeve that is the base material 42g, and nickel plating is performed on the metal material sleeve subjected to the uneven processing, thereby preventing corrosion of the developing roller 42, A surface layer 42f that assists charging of the toner T is formed.

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

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

現像ローラ42としては、その表面層42fがトナーTを正規帯電させる材料であることが望ましい。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T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 42 f be a material that normally charges the toner T. 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 T 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T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) Of toner T per unit area) is stabilized.

また、現像ローラ42の凸部42aの高さ(凹部深さW3)として、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Tの担持量)が安定する。   Further, it is desirable that the height of the convex portion 42a (the concave portion depth W3) of the developing roller 42 is larger than the weight average particle diameter of the toner T to be used. Since the toner T having an average size fits in the recess 42b, it is difficult to select the particle size, and the M / A value with time (the amount of toner T carried per unit area on the surface of the developing roller) is stable. To do.

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

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いる。そして、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 in FIGS. 3 and 6, the supply roller shaft 441 is disposed above the developing roller shaft 421.
Further, as described above, the supply roller 44 rotates so that the surface moves in the direction opposite to the surface movement direction of the developing roller 42 at the supply nip β that is a portion facing the developing roller 42. Further, as shown in FIG. 3, the developing device 4 is arranged such that the position of the supply nip β is positioned above the contact position of the doctor blade 45 with respect to the developing roller 42.

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

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

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 in pressing the toner T precharged 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に印加された交流電圧に対して、トナーT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T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上のトナーTのリセット性を向上することができる。   Further, the voltage applied to the supply roller 44 by the supply bias power supply 144 is relative to the normal charging polarity of the toner T (negative polarity in the toner T of the first embodiment) with respect to the AC voltage applied to the developing roller 42. Apply reverse polarity (positive polarity) DC voltage. At this time, the voltage applied to the supply roller 44 is opposite to the normal charging polarity of the toner T (plus polarity) 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 developing roller 42 is formed in the supply nip β, and the resetability of the toner T on the developing roller 42 can be improved.

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。供給バイアス電源144を設けない構成の場合には、供給ローラ円筒部440に用いる発泡材料は絶縁性のものでも良い。また、現像装置4の仕様によっては、供給ローラ44の材質として、シリコンゴムやナイロン製のブラシなども考えられる。   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. In the case where the supply bias power supply 144 is not provided, the foam material used for the supply roller cylindrical portion 440 may be insulative. Further, depending on the specifications of the developing device 4, the material of the supply roller 44 may be a silicone rubber or nylon brush.

次に、ドクタブレード45について説明する。
図17は、ドクタブレード45の斜視説明図であり、図18は、ドクタブレード45の側面図である。
図6〜図11に示すように、現像ローラ42の下方で下ケース413の内側となる中ケース412には、ドクタブレード45が設けられている。
ドクタブレード45は、規制部材を構成する薄い板状の金属部材であるブレード部材450と、ブレード部材450の一端が固定されている金属製の台座部452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とがあるが、実施形態1では先端当て状態である。先端当て状態の方が、凸部42aの頂面42tに存在するトナーTをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーTのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定する。
Next, the doctor blade 45 will be described.
FIG. 17 is a perspective explanatory view of the doctor blade 45, and FIG. 18 is a side view of the doctor blade 45.
As shown in FIGS. 6 to 11, a doctor blade 45 is provided in the middle case 412 that is below the developing roller 42 and is inside the lower case 413.
The doctor blade 45 includes a blade member 450 that is a thin plate-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 includes a tip contact state in which the tip contacts (edge contact described later) and a stomach contact state in which a surface portion closer to the root side than the tip contacts. The tip is in contact. In the tip contact state, the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner T present in the concave portion 42b is transported to the developing region α to be transported to the developing region α. The toner amount is stabilized.

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T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 has a free end thereof brought into contact with the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m], and the toner T that has passed under the pressing force is made a predetermined amount. Regulate and apply electric charge by frictional charging. Further, a bias may be applied to the blade member 450 from a doctor bias power source 145 to assist frictional charging.

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

また、ドクタバイアス電源145がブレード部材450に印加する電圧としては、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に印加された交流電圧に対して、±200[V]の範囲で直流電圧を印加す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T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 is applied in a range of ± 200 [V] with respect to the AC voltage applied to the developing roller 42 can be mentioned. Thereby, it is possible to suppress fluctuations in the M / A value (the amount of toner T carried 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19は、パドル46の斜視説明図であり、図20は、パドル46の側面図である。
現像装置4内には、トナーT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.
FIG. 19 is a perspective explanatory view of the paddle 46, and FIG. 20 is a side view of the paddle 46.
In the developing device 4, a toner accommodating portion 43 is provided as a space for accommodating toner T, 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.
A plurality of holes are arranged in the base portion of the paddle blade 460 so as to be parallel to the axial direction of the paddle shaft 461. The paddle shaft 461 has a plurality of convex portions arranged in two rows along the axial direction. Is provided. 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T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 blades 460, the toner T is splashed upward, and is stirred, conveyed, and supplied.

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

次に、図6及び図7等に示す供給スクリュ48について説明する。
供給スクリュ48は、供給スクリュ軸481と、この供給スクリュ軸481に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部480と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。
Next, the supply screw 48 shown in FIGS. 6 and 7 will be described.
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T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 T supplied from the toner supply port 55 toward the center of the developing device 4 in the longitudinal direction.

次に、図3、図6及び図8〜図11等に示す入口シール47について説明する。
上ケース411の開口部56を形成する縁部分には、入口シール47としてマイラー等のシート部材が長手方向に沿って貼着されている。入口シール47は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース411の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール47の自由端側は現像装置4の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ42に接触するように設けられている。入口シール47は、現像ローラ42の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。
Next, the inlet seal 47 shown in FIGS. 3, 6 and 8 to 11 will be described.
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T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T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T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T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Tは、ドクタブレード45によって現像ローラ42の表面から掻き落とされる。
Next, the movement of the toner T in the developing device 4 will be described.
The toner T 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 is agitated 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 T supplied to the supply roller 44 is transferred to the surface of the developing roller 42 at the supply nip β where the supply roller 44 contacts the developing roller 42. Of the toner T transferred to the surface of the developing roller 42, the toner T exceeding the predetermined amount conveyed to the developing region 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T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T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T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 T remaining on the surface of the developing roller 42 that has passed through the portion facing the doctor blade 45 is transported by the surface movement caused by the rotation of the developing roller 42 as it is, and reaches the developing region α facing the photoreceptor 2. The toner T 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 a supply nip β that is a position facing the supply roller 44. The toner T 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 is 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Tについて説明する。
複写機500で用いるトナーT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ることが望ましい。具体的には、加速凝集度が40[%]以下のトナーを用いることが望ましい。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, the toner T used in the copier 500 according to the first embodiment will be described.
As the toner T used in the copying machine 500, it is desirable to use a toner having high fluidity so as to be compatible with high-speed toner conveyance. Specifically, it is desirable to use a toner having an accelerated aggregation degree of 40% or less. 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速凝集度[%]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 sum of the above three calculated values is defined as the accelerated 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、最上段に粒子を置き、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 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、トナー粒子またはトナーの重量、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. 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 charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。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/また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 of 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)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

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

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

アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。   Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of 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]との当量比[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 the amines (B), the equivalent ratio [NCO] / [NHx of the isocyanate group [NCO] in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and the amino group [NHx] in the amine (B). ]. 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);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などの多価イソシアネート化合物(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting the polyvalent isocyanate compound (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers Inactive to polyvalent isocyanate compounds (PIC) such as benzene (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/または伸長反応には、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 [wt%], preferably 3 to 10 [wt%] based on the toner.

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

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

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではない。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. Preferably, the range of 0.2-5 [weight part] is good. If it exceeds 10 [parts by weight], the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller 42 is increased, the developer fluidity is reduced, and the image The concentration is lowered.

<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、及びパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。
また、これら天然ワックスの他に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。
さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
<Release agent>
As a 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.
Waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, and petrolatum. And petroleum wax.
In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones and ethers can be used.
Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .

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

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

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。
特に両微粒子の平均粒径が5×10−2[μm]以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上する。
このことにより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置4内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use a combination of hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles.
Particularly when both the fine particles have an average particle diameter of 5 × 10 −2 [μm] or less and are stirred and mixed, the 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 to obtain a desired charge level, the fluidity-imparting agent is not detached from the toner, and good image quality that does not cause firefly is 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っても、安定した画像品質が得られる。   However, when the addition amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 [wt%], the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained. Stable image quality can be obtained even when copying is repeated.

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

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

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

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

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

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

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

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

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90[%]の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1[μm]、及び3[μm]、ポリスチレン微粒子0.5[μm]及び2[μm]、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1[μm]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、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

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

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

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

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

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

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21は、ドクタブレード45が腹当て状態の現像装置4の現像剤規制部の拡大説明図であり、図22は、ドクタブレード45が先端当て状態の現像装置4の現像剤規制部の拡大説明図である。
図3、図21及び図22に示すように、実施形態1の現像装置4では、図中矢印B方向が表面移動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T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T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21及び図22中の42cの部分)にトナーT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。
FIG. 21 is an enlarged explanatory view of the developer restricting portion of the developing device 4 in which the doctor blade 45 is applied to the stomach, and FIG. 22 is an enlarged explanatory view of the developer restricting portion of the developing device 4 in which the doctor blade 45 is applied to the tip. FIG.
As shown in FIGS. 3, 21, and 22, in the developing device 4 of the first embodiment, the developing roller 42 in which the arrow B direction in the drawing is the surface moving direction moves from the upper side to the lower side in the doctor portion. In such a case, since a downward force (Fg) is applied to the toner T due to its own weight acting on the toner T, the compressive force on the toner T due to the stress (Fb) of the doctor blade 45 can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the toner T from aggregating at a portion (a portion 42c in FIGS. 21 and 22) on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 in the convex portion 42a 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Tとしては、加速凝集度が40[%]以下となるトナーTを用いることが望ましい。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21中の42cの部分)でのトナーTの凝集をより緩和することが可能となる。なお、図21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22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 T that is a developer used in the developing device 4, it is desirable to use a toner T having an accelerated aggregation degree of 40% or less. This makes it possible to further alleviate the aggregation of the toner T at the portion of the convex portion 42a of the developing roller 42 on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 (portion 42c in FIG. 21). In the doctor section shown in FIG. 21, the doctor blade 45 is in a state of being bumped against the surface of the developing roller 42. As shown in FIG. 22, 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23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24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25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25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T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. 23, 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 is reduced. Resulting in. Further, as shown in FIG. 24, 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. 25, 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. 25, when the angle γ is 90 ° or more, the probability that the supply roller 44 hits the toner T on the developing roller 42 is increased, so that the resetting property is improved.

図26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26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26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Tが入れ替わらないと、特定のトナーTに対して繰り返し圧縮力が作用することとなり、トナーTが凝集するおそれがある。
FIG. 26 is an explanatory diagram of a configuration in which the angle γ formed by 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. 26, 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, unless the toner T in contact with the wall surface on the downstream side in the surface movement direction of the developing roller 42 in the convex portion 42a is replaced, a specific compressive force acts on the specific toner T, and the toner T aggregates. There is a fear.

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27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Tに対して、供給ローラ44による掻き出しが行われ易くなり、トナーT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Tが入れ替わることで、特定のトナーT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T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. 27, 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, the toner T coming into 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 easily scraped by the supply roller 44. Can be replaced. By replacing the toner T in contact with the wall surface, it is possible to prevent the specific toner T from being repeatedly applied to the compression force and to prevent the toner T from aggregating.

なお、図27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28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。そして、実施形態1の現像装置4では、図28に示すように先端当て状態となっている。   In the enlarged cross-sectional view of the surface of the developing roller 42 shown in FIG. 27, the doctor blade 45 is placed against the surface of the developing roller 42. As shown in FIG. 28, 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. In the developing device 4 of the first embodiment, the tip is in a contact state as shown in FIG.

図29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29に示すように、頂面42tの一組の対辺が現像ローラ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29中の42cの部分)でトナーTが圧縮されやすくなる。このため、図29に示す構成では、フィルミングが増加する傾向にある。   FIG. 29 is an enlarged top view of the developing roller 42 in which one of the 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. 29, when a pair of opposite sides of the top surface 42t are 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 (of 42c in FIG. 29). The toner T is likely to be compressed at (part). For this reason, in the configuration shown in FIG. 29, filming tends to increase.

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14(b)に示すように、凸部42aのひし形状の頂面42tが有する二組の平行線(対辺)の何れもが、現像ローラ42の表面移動方向に直交する方向に対して角度がある形状である。すなわち、凸部42aのひし形状の頂面42tが有する二組の平行線(凸部42aのひし形状の頂面42tの辺)と当接するドクタブレード45の摺擦方向とに角度がある。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14(b)中の42cの部分)でトナーTが圧縮され難くなる。実施形態1の現像装置4では、凸部42aのひし形状の頂面42tの辺と現像ローラ42の表面移動方向とが成す角の角度は、45[°]となっている。   On the other hand, as shown in FIG. 14B, the developing roller 42 included in the developing device 4 of Embodiment 1 has two sets of parallel lines (opposite sides) on the rhombic top surface 42t of the convex portion 42a. All of these shapes have an angle with respect to a direction perpendicular to the surface movement direction of the developing roller 42. That is, there is an angle in the rubbing direction of the doctor blade 45 that abuts two sets of parallel lines (sides of the rhombic top surface 42t of the convex portion 42a) of the rhombic top surface 42t of the convex portion 42a. For this reason, it is difficult for the toner T 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. 14B). In the developing device 4 of the first embodiment, the angle formed by the side of the rhombic top surface 42t of the convex portion 42a and the surface moving direction of the developing roller 42 is 45 [°].

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し、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 protruding amount of the regulating member changes due to assembly tolerance at the time of manufacture or scraping of the blade used over time, and the toner amount on the developing roller may vary. Specifically, the toner on the developing roller becomes extremely small and the image density becomes thin, or conversely, the toner amount on the developing roller increases and charging failure occurs, and the background portion of the image becomes dirty. Sometimes soiling occurred.
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30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30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45e(後述する図32参照)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. 30) at the initial contact position Q1 with respect to the developing roller 42. . Here, the edge contact means that an edge portion 45e (see FIG. 32 to be described later) forming a ridge line between the opposing surface 45b of the doctor blade 45 and the tip surface 45a is the surface of the developing roller 42 (the surface of the convex portion 42a). It is in a state of contacting a certain top surface 42t). 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22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T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。
Further, as shown in FIGS. 3 and 22, 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 for bringing the doctor blade 45 into contact, there is also a method in which a flat blade member is bent and the bent portion is brought into contact with each other. The method of contacting the tip on the side 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30(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30(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30中の上方に変位する。   Next, the blade holder 45c (pedestal portion 452) that supports the root of the doctor blade 45 is moved along the normal direction of the developing roller 42 at the initial contact position Q1 (in the direction of arrow X in FIG. 30A). Move to the side. As a result, as shown in FIG. 30 (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 stomach pad 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 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. 30 from the initial contact position Q1.

図30(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30中の上下方向)に沿って現像ローラ42から離れる方向(図30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なる。そして、図30(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30(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。   A direction (arrow in FIG. 30) away from the developing roller 42 along a direction (vertical direction in FIG. 30) perpendicular to the normal direction at the initial contact position Q1 from the state shown in FIG. 30 (b). When moved in the Z direction), the amount of protrusion gradually decreases. Then, as shown in FIG. 30 (c), the doctor blade 45 is in an edge contact state with the doctor blade 45 still bent. When the blade folder 45c is moved in the Z direction so that the amount of protrusion further decreases from the state shown in FIG. 30C, 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30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31に示す。   When the doctor blade 45 is a metal blade made of metal (phosphor bronze) or a rubber blade made of urethane rubber, the protrusion amount is changed by the method of changing the protrusion amount described with reference to FIG. It was. FIG. 31 shows the experimental results of measuring the change in the toner conveyance amount at the developing roller 42 at this time.

図31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30(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30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30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31中の図中右側ほど突き出し量が多い条件となる。
図31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. 31, the position of the doctor blade 45 in the state shown in FIG. Then, the displacement when the blade folder 45c is moved in the direction of the arrow Z in FIG. 30 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. 31 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31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31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Tが搬送されなかった。
As shown in FIG. 31, when the position of the doctor blade 45 is in the + (plus) direction, the toner conveyance amount increases as the positions of both the metal blade and the rubber blade increase to plus.
On the other hand, when the position of the doctor blade 45 is in the − (minus) direction, a metal blade (solid line) has a region showing a stable conveyance amount as shown in FIG. 31. On the other hand, in the case of the rubber blade used in the conventional developing device (broken line), the toner T was hardly conveyed onto the developing roller 42 at the position in the − (minus) direction.

図31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30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. 31, the amount of toner on the developing roller 42 is more desirable for the metal doctor blade 45 than the rubber for the protruding amount 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. . Furthermore, the margin of mechanical tolerances is increased, and the cost of parts can be reduced.

図32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31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32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T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Tを掻き出す可能性がゴムのような樹脂のものよりも低い。このため、現像ローラ42によるトナーTの搬送量を安定させることができる。
FIG. 32 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. 31, when a metal blade is used as the doctor blade 45, an area 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. 32, when the edge portion 45e hits, the toner T is thinned so as to be worn by the doctor blade 45, so that the regular concave-convex concave portion 42b 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 T conveyed by the developing roller 42 can be stabilized. In addition, since the metal blade has a certain degree of rigidity, it is more likely than a resin such as rubber to bite into the recess 42b of the developing roller 42 due to its elasticity and scrape the toner T in the recess 42b. Is also low. For this reason, the transport amount of the toner T by the developing roller 42 can be stabilized.

図31に示すグラフでは、グラフの左右方向における中央部の「0」の位置に対して左側(マイナス方向)は先端当ての状態であり、「0」の位置に対して右側(プラス方向)は腹当ての状態である。図31に示すように、先端当ての場合はドクタブレード45の位置が変動しても、搬送量に影響が出ないことがわかる。このため、先端当てとすることで、組み付け精度を緩和する事が出来、組み付け性の向上、コスト削減の効果が得られる。   In the graph shown in FIG. 31, the left side (minus direction) is in the tip contact state with respect to the position of “0” in the central portion in the left-right direction of the graph, and the right side (plus direction) is relative to the position of “0”. It is the state of the stomach. As shown in FIG. 31, in the case of the tip contact, it can be seen that even if the position of the doctor blade 45 fluctuates, the transport amount is not affected. For this reason, by using the tip contact, the assembly accuracy can be relaxed, and the effect of improving the assembly and reducing the cost can be obtained.

〔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30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, 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33は、実験2の実験結果を示すグラフである。
図33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30(a)から図30(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33のグラフでは、図30(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30(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30(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. 33 is a graph showing the experimental results of Experiment 2.
In the graph of FIG. 33, 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. The horizontal axis represents the value of the movement distance X1 of 45c. In the graph of FIG. 33, the blade folder 45c is moved in the arrow Z direction in the drawing from the state shown in FIG. 30B, and when the state shown in FIG. Then, the blade folder 45c is further moved in the arrow Z direction in the drawing from the state shown in FIG. 30C, 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33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30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. 33, 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. 30 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。実験3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。
[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 Experiment 3, 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.

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30(c)に示す状態で配置し、実施形態1の複写機500を用いてベタ画像の画像形成を行ってスジ画像の発生の有無を確認した。実験3の結果、金属ブレードの材料としてりん青銅を用いた場合はスジ画像が発生せず、SUSを用いた場合はスジ画像が発生した。
ここで、実験3で用いたドクタブレード45を確認したところ、スジ画像が発生したSUS製のドクタブレード45にはトナーT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Tの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. 30C, 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 T was fixed to the SUS doctor blade 45 in which the streak image was generated. On the other hand, the toner T was hardly adhered to the phosphor bronze doctor blade 45 where no streak image was generated.

図34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34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34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Tが軽度に固着を起こしても、そのトナーT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T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. 34 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. 34 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.
FIG. 34 shows that phosphor bronze is easier to cut than SUS.
When the doctor blade 45 made of phosphor bronze is used, even if the toner T is slightly fixed, the toner T fixed together with the doctor blade 45 by rubbing with the developing roller 42 before the toner T is fixed. Is cut. 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Tの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。
実験3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、実験3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、実験3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。
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 the toner T because phosphor bronze is more easily scraped than stainless steel.
The phosphor bronze used in Experiment 3 has a Vickers hardness of 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 as in the doctor blade 45 using phosphor bronze in Experiment 3. Regarding the hardness, Vickers hardness is adopted in Experiment 3, but comparison may be made by a method of measuring Brinell hardness and Rockwell hardness according to the material and shape.

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T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Tを担持する表面である溝形成部420aの表面上において、次のような構成を備える。すなわち、溝形成部420aの表面上における幅方向(表面移動方向に直行する方向)についての何れの位置においても、現像ローラ42の表面移動方向一周分の間に、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 a configuration for preventing the generation of a streak image in the developing device 4 according to the first embodiment, the toner T that is slightly fixed together with the doctor blade 45 is scraped by sliding with 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 groove forming portion 420a that is a surface that carries the toner T 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 groove forming portion 420a, one or more top surfaces 42t are present during one rotation in 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、現像ローラ42の表面移動方向のある位置(L11の位置等)における表面上の凹凸形状は、幅方向に凸部42aと凹部42bとが周期的な列状に配置されている。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(L12の位置等)の凹凸形状は、規則的な列状の配置が半周期分ずれた配置である(図14参照)。言い換えると、列L11及び列L13に対して、表面移動方向について隣り合うL12及びL14の列は、幅方向の凹凸の周期を半周期分シフトさせた形状となっている。さらに、頂面42tの軸方向長さW2はピッチ幅W1の1/2以上の大きさとなるように形成している。このような形状を現像ローラ42の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 in the surface movement direction of the developing roller 42 (the position of L11, etc.) is such that the convex portions 42a and the concave portions 42b are arranged in a periodic row in the width direction. Has been placed. In addition, the uneven shape at a position adjacent to the position in the surface movement direction (the position of L12, etc.) with respect to this position is an arrangement in which the regular row arrangement is shifted by a half cycle (see FIG. 14). In other words, the rows L12 and L14 adjacent to the surface L11 and the row L13 in the surface movement direction have a shape in which the period of the unevenness in the width direction is shifted by a half cycle. Further, the axial length W2 of the top surface 42t is formed to be not less than ½ of the pitch width W1. The surface shape is such that such a shape is repeated in the 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が接触しなかった箇所は、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Tの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 the developing roller 42 is in contact with the position L11, the position where the top surface 42t is not in contact comes into contact with the top surface 42t when the position of L12 is in contact. 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. As a result, the doctor blade 45 can be efficiently scraped, and the generation of streak images due to the sticking of the toner T can be more reliably prevented.

実施形態1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の表面を感光体2に接触させて現像を行う構成では、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と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とが接触していない部分だけトナーTによる現像が成されず、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 first embodiment, since the developing roller 42 and the photoconductor 2 are not elastic, in the configuration in which development is performed with the surface of the developing roller 42 in contact with the photoconductor 2, depending on the accuracy of the developing roller 42 and the photoconductor 2. A portion where the photoreceptor 2 and the developing roller 42 do not come into contact with each other occurs. In that case, only the portion where the photoreceptor 2 and the developing roller 42 are not in contact with each other is not developed with the toner T, and an image defect 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35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36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. 35 is a flowchart of a notification system that notifies the replacement of the developing device 4. FIG. 36 is an enlarged explanatory view of the doctor blade 45 and the developing roller 42 provided in the developing device 4 whose replacement time is approaching.

図35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(S2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. 35, 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 S2), 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36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36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が無くなってしまうと、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. 36, the doctor blade 45 that is edge-contacted with the developing roller 42 provided in the developing device 4 of Embodiment 1 has a contact portion (portion indicated by a broken line “45d” in FIG. 36) 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.

次に、現像剤担持体の表面に凹凸形状を備える従来の現像装置の課題について説明する。
現像剤担持体に規則的な凹凸形状を形成するために、現像剤担持体に転造加工により凹凸加工を施す場合、現像剤担持体の表面上の加工を開始する部分には、十分に転造加工がされていない領域ができてしまう。この場合においても、加工が不十分なために、尖った部分が出来てしまうことがある。
Next, problems of a conventional developing device having a concavo-convex shape on the surface of the developer carrying member will be described.
In order to form a regular concavo-convex shape on the developer carrying member, when the concavo-convex processing is performed on the developer carrying member by a rolling process, it is sufficiently transferred to the portion on the surface of the developer carrying member where processing starts. An area that is not processed is created. Even in this case, a sharp portion may be formed due to insufficient processing.

また、規則的な凹凸を持つ現像剤担持体を使用する際は、実施形態1の現像装置4のように、トナーをすり切り、搬送量を安定させる機能が十分に得られるよう、金属のローラに凹凸の加工をしたものを用いることが多い。現像剤担持体にこのような金属のローラを用いた場合は、ベルト状の感光体を用い、ベルト内部から弾性ローラを現像剤担持体に押し当てることにより現像を行う構成が考えられる。また、金属のローラを用いた場合の他の構成として、現像剤担持体と感光体との間に現像ギャップを設け、現像する際に、AC波形を印加することで、トナーを現像剤担持体から感光体にジャンピングさせるACジャンピング現像方式を用いる構成が考えられる。   Further, when using a developer bearing member having regular irregularities, a metal roller is used so that the function of cutting off the toner and stabilizing the transport amount can be sufficiently obtained as in the developing device 4 of the first embodiment. In many cases, the surface is processed with unevenness. When such a metal roller is used for the developer carrying member, a belt-like photosensitive member may be used and development may be performed by pressing an elastic roller against the developer carrying member from within the belt. Further, as another configuration in the case of using a metal roller, a developer gap is provided between the developer carrier and the photosensitive member, and an AC waveform is applied during development so that the toner is transferred to the developer carrier. A configuration using an AC jumping development system for jumping from the toner to the photosensitive member can be considered.

これらの構成のうち、先に述べたベルト状の感光体を用いる方式では、ベルト感光体は、取り扱い性、加工性も悪く、感光層の距離も必要なため、材料費もかかり、感光体のコストアップにつながる。このため、後に述べたACジャンピング現像方式を用いることが多い。
ジャンピング現像方式の場合、現像剤担持体と感光体との現像ギャップの形成には、現像剤担持体の端部にギャップコロ部材を設け、これを感光体に突き当てて、現像ギャップを形成する。このようなジャンピング現像方式を採用した際は、現像ローラ側に尖った部分があると、異常放電が発生しやすくなってしまう。
Among these configurations, in the system using the belt-shaped photoconductor described above, the belt photoconductor is poor in handleability and processability, and also requires a distance of the photosensitive layer. It leads to cost increase. For this reason, the AC jumping development method described later is often used.
In the case of the jumping development method, a development gap is formed between the developer carrier and the photoreceptor by providing a gap roller member at the end of the developer carrier and abutting it against the photoreceptor to form a development gap. . When such a jumping development method is employed, if there is a sharp portion on the developing roller side, abnormal discharge is likely to occur.

現像剤担持体と感光体との間に異常放電が発生した場合は、過剰に電流が流れてしまい、装置本体の高圧電源から、発生させているACバイアスの波形を乱してしまい、現像性の低下やスジ状の異常画像を発生させてしまう。   If an abnormal discharge occurs between the developer carrying member and the photosensitive member, an excessive current flows, disturbing the waveform of the generated AC bias from the high-voltage power supply of the apparatus main body, and developing performance Drop or streak-like abnormal images.

次に、実施形態1の現像装置4の特徴部について説明する。
図1は、現像領域αにおける現像ローラ42及び感光体2の幅方向の一端部を模式的に示した拡大説明図である。
Next, features of the developing device 4 according to the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an enlarged explanatory view schematically showing one end portion of the developing roller 42 and the photosensitive member 2 in the width direction in the developing region α.

図14を用いて説明したように、現像ローラ42の現像ローラ円筒部420は、その表面の構造の相違に基づき、主として二つの部分(溝形成部420a、非溝形成部420b)に分けられる。しかし、厳密には、加工方法の制限で、図1に示すように、溝形成部420aと非溝形成部420bとの間に溝形成中間部420cが構成されることがある。   As described with reference to FIG. 14, the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 is mainly divided into two portions (a groove forming portion 420a and a non-groove forming portion 420b) based on the difference in the structure of the surface. However, strictly speaking, due to the limitation of the processing method, as shown in FIG. 1, a groove forming intermediate portion 420c may be formed between the groove forming portion 420a and the non-groove forming portion 420b.

具体的には、現像ローラ42に対して凹凸形状を転造形成する際、まず、ダイス(凹凸を付けるローラ状の型のようなもの)を現像ローラ42に押し当てるが、当てるショックでダイスのトルクが変動し、押し当てる圧力がばらつき、凹凸形状にばらつきが生じる。このような凹凸形状のばらつきがトナー供給領域420dに形成されると、感光体2の潜像に供給されるトナーTの量にばらつきが生じてしまう。   Specifically, when rolling and forming a concavo-convex shape with respect to the developing roller 42, first, a die (such as a roller-shaped die for applying a concavo-convex shape) is pressed against the developing roller 42. The torque varies, the pressing pressure varies, and the uneven shape varies. When such uneven unevenness is formed in the toner supply region 420d, the amount of toner T supplied to the latent image on the photoreceptor 2 will vary.

これに対して、最初は現像に寄与しないトナー非供給領域420eとなる位置にダイスを浅く当てて、低トルクの状態から凹凸形状の凹部となる溝を形成し始める。そして、徐々に深く当てて行き、実際に現像に使用するトナー供給領域420dでは、トルクが安定した状態で、所望の深さの溝を形成するようにする。このようにトナー供給領域420dで所望の凹凸形状が形成されるように、トナー非供給領域420e内に、ダイスの当て始めで加工精度が不安定になる溝形成中間部420cを形成している。   On the other hand, a die is shallowly applied to a position where the toner non-supply area 420e does not contribute to development at first, and a groove that becomes a concave and convex shape is started from a low torque state. Then, the groove is gradually applied deeply, and in the toner supply region 420d that is actually used for development, a groove having a desired depth is formed with a stable torque. Thus, a groove forming intermediate portion 420c in which the processing accuracy becomes unstable at the beginning of applying the die is formed in the toner non-supply region 420e so that a desired uneven shape is formed in the toner supply region 420d.

この溝形成中間部420cは、溝形成部420aに比べて加工精度が不安定な部分であり、意図しない鋭利なエッジが生ずることがある。
現像ローラ42は金属製であり、金属の鋭利なエッジは、現像領域αで形成される電界を強める効果があるため、異常放電を誘発してしまう。
The groove forming intermediate part 420c is a part whose processing accuracy is unstable compared to the groove forming part 420a, and an unintended sharp edge may occur.
The developing roller 42 is made of metal, and the sharp edge of the metal has an effect of strengthening the electric field formed in the developing region α, so that abnormal discharge is induced.

感光体2の表面は、潜像が形成され得るか否かによって、表面に潜像が形成され得る画像領域2aと非画像領域2bとの二つの領域に分けることが出来る。画像領域2aは幅方向の中央部を含む領域であり、非画像領域2bは、画像領域2aの幅方向両端よりも外側の領域となる。
現像ローラ42の表面において、感光体2の表面上の画像領域2aと対向する領域がトナー供給領域420dであり、非画像領域2bと対向する領域がトナー非供給領域420eである。
The surface of the photoreceptor 2 can be divided into two regions, an image region 2a and a non-image region 2b, on which a latent image can be formed, depending on whether or not a latent image can be formed. The image area 2a is an area including a central portion in the width direction, and the non-image area 2b is an area outside the both ends in the width direction of the image area 2a.
On the surface of the developing roller 42, an area facing the image area 2a on the surface of the photoreceptor 2 is a toner supply area 420d, and an area facing the non-image area 2b is a toner non-supply area 420e.

図1に示すように、トナー供給領域αは溝形成中間部420cよりも内側で精度良く凹凸形状が形成された溝形成部420aの範囲内となるように設定されている。これにより、現像ローラ42によるトナーTの搬送量が安定し、安定的にトナーTを感光体2に供給することが出来る。
しかし、溝形成中間部420cに形成された鋭利なエッジと感光体2の表面との間で、異常放電が生じると、現像ローラ42の表面と感光体2の表面との電位差が不安定になり、現像性の低下やスジ状の異常画像を発生させてしまい、画像の劣化に繋がる。
As shown in FIG. 1, the toner supply region α is set so as to be within the range of the groove forming portion 420a in which the concavo-convex shape is accurately formed inside the groove forming intermediate portion 420c. As a result, the transport amount of the toner T by the developing roller 42 is stabilized, and the toner T can be stably supplied to the photoreceptor 2.
However, if abnormal discharge occurs between the sharp edge formed in the groove forming intermediate portion 420c and the surface of the photoreceptor 2, the potential difference between the surface of the developing roller 42 and the surface of the photoreceptor 2 becomes unstable. As a result, developability is lowered and streaky abnormal images are generated, which leads to image deterioration.

これに対して、実施形態1の現像装置4では、現像ローラ42の幅方向について、現像ローラ42の表面上で感光体2の表面上の潜像と対向してトナーTを供給するトナー供給領域420dの外側の領域であるトナー非供給領域420eに絶縁被覆層を設ける。これにより、トナー非供給領域420e内に存在する溝形成中間部420cを絶縁被覆層で覆うことができ、溝形成中間部420cに鋭利なエッジが形成されていても、絶縁被覆層で覆われているため、異常放電が発生することを抑制できる。これにより、異常放電に起因する画像の劣化を抑制することが出来る。実施形態1では、絶縁被覆層としてアルマイトコートを用いているが、現像ローラ42の表面と感光体2との間を絶縁することができる被覆層であれば、これに限るものではない。   On the other hand, in the developing device 4 of the first embodiment, the toner supply region that supplies the toner T on the surface of the developing roller 42 facing the latent image on the surface of the photoreceptor 2 in the width direction of the developing roller 42. An insulating coating layer is provided in the toner non-supply area 420e, which is an area outside 420d. Accordingly, the groove forming intermediate portion 420c existing in the toner non-supply area 420e can be covered with the insulating coating layer, and even if a sharp edge is formed on the groove forming intermediate portion 420c, the groove forming intermediate portion 420c is covered with the insulating coating layer. Therefore, the occurrence of abnormal discharge can be suppressed. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the image due to the abnormal discharge. In the first embodiment, alumite coating is used as the insulating coating layer. However, the coating layer is not limited to this as long as the coating layer can insulate between the surface of the developing roller 42 and the photoreceptor 2.

また、現像剤供給領域であるトナー供給領域420dに絶縁被覆層を設けると、凹部42b内に担持されたトナーTに対する現像ローラ42からの電荷注入を行うことが出来きないが、実施形態1では、トナー供給領域420dに絶縁被覆層を設けていない。これにより、凹部42b内に担持されたトナーTに対する現像ローラ42からの電荷注入を行うことができ、帯電量不足の弱帯電トナーが現像領域αに搬送されて、地汚れ等の弱帯電トナーに起因する不具合の発生を防止できる。   In addition, if an insulating coating layer is provided in the toner supply region 420d, which is a developer supply region, it is impossible to inject charge from the developing roller 42 to the toner T carried in the recess 42b. The toner supply region 420d is not provided with an insulating coating layer. As a result, it is possible to inject the charge from the developing roller 42 to the toner T carried in the recess 42b, and the weakly charged toner having an insufficient charge amount is conveyed to the developing region α to be used as a weakly charged toner such as a scum. It is possible to prevent the occurrence of problems caused by it.

実施形態1の現像ローラ42は、アルミニウムからなり、金属製であるため、溝形成中間部420cに尖った部分があることによる放電が生じ易い。しかし、実施形態1では、溝形成中間部420cに絶縁被覆層を設けることで、放電の発生を防止できる。   Since the developing roller 42 according to the first embodiment is made of aluminum and is made of metal, electric discharge is likely to occur due to a sharp portion in the groove forming intermediate portion 420c. However, in the first embodiment, the occurrence of discharge can be prevented by providing an insulating coating layer in the groove forming intermediate portion 420c.

また、実施形態1では、現像ローラ42の表面にニッケル鍍金を実施することで、現像ローラ42の腐食の防止や、トナーTの帯電性補助を行う表面層42fを形成している。絶縁被覆層を設ける構成で、絶縁被覆層を設けた後に鍍金加工を行うと、現像ローラ42の最表面は鍍金加工した表面となり、絶縁被覆層を設けた部分の最表面も鍍金加工した表面となる。鍍金加工した表面が最表面となっていると、絶縁被覆層を設けた部分の最表面と、絶縁被覆層を設けていない部分のアルミニウム等からなる基材42gとが、鍍金を介して通電可能な状態となる。このような状態となると、尖った部分を絶縁被覆層で覆っても、その最表面の鍍金加工の部分と、感光体2の表面との間で異常放電が生じるおそれがある。   In the first embodiment, the surface of the developing roller 42 is nickel-plated to form a surface layer 42 f that prevents corrosion of the developing roller 42 and assists charging of the toner T. When the plating process is performed after the insulating coating layer is provided in the configuration in which the insulating coating layer is provided, the outermost surface of the developing roller 42 becomes a plated surface, and the outermost surface of the portion provided with the insulating coating layer also has a plated surface. Become. When the plated surface is the outermost surface, the outermost surface of the portion provided with the insulating coating layer and the base material 42g made of aluminum or the like of the portion not provided with the insulating coating layer can be energized through the plating. It becomes a state. In such a state, even if the pointed portion is covered with an insulating coating layer, abnormal discharge may occur between the plating portion on the outermost surface and the surface of the photoreceptor 2.

これに対して、実施形態1の現像ローラ42は、鍍金加工が施された後に絶縁被覆層の被覆処理が成されている。これにより、絶縁被覆層が最表面となり、尖った部分を絶縁被覆層で覆うことで、現像ローラ42の表面と感光体2の表面との間で異常放電が生じることを抑制できる。   On the other hand, the developing roller 42 according to the first embodiment is coated with an insulating coating layer after being plated. As a result, the insulating coating layer becomes the outermost surface, and the sharp portion is covered with the insulating coating layer, whereby abnormal discharge between the surface of the developing roller 42 and the surface of the photoreceptor 2 can be suppressed.

〔実験4〕
次に、絶縁被覆層を備える現像ローラ42と、絶縁被覆層を備えない現像ローラ42とを用いて、ACバイアスを印加する現像バイアスの振幅を変化させ、現像バイアス電源142と現像ローラ42との間に流れる電流の変化を確認した実験4について説明する。
図37は、実験4の実験結果を示すグラフである。図37中の横軸が現像バイアスであるAC現像バイアスの振幅であり、右側ほどAC現像バイアスの振幅が大きいことを示している。また、図37中の縦軸は、現像バイアス電源142と現像ローラ42との間に流れる電流について、現像バイアスの増加に対して線形的に増加した場合の電流の計算値と、実際に流れた電流の測定値との差(ΔI)を示している。
[Experiment 4]
Next, using the developing roller 42 having an insulating coating layer and the developing roller 42 not having an insulating coating layer, the amplitude of the developing bias to which the AC bias is applied is changed, and the development bias power supply 142 and the developing roller 42 are Experiment 4 in which changes in the current flowing between them are confirmed will be described.
FIG. 37 is a graph showing the experimental results of Experiment 4. In FIG. 37, the horizontal axis represents the amplitude of the AC developing bias as the developing bias, and the AC developing bias amplitude is larger toward the right side. Also, the vertical axis in FIG. 37 represents the calculated value of the current when the current flowing between the developing bias power supply 142 and the developing roller 42 increases linearly with respect to the increase of the developing bias, and actually flows. The difference (ΔI) from the measured current value is shown.

通常流れる電流は、「V=I×R」(V:電圧、I:電流、R:抵抗)で示されるように、「R」が一定であれば、「V」と「I」とは線形の関係になるはずである。しかし、異常電流が生じると実際に流れる電流の値が、「V」と線形の関係になる「I」とは異なる値「I'」になる。このように現像バイアス「V」を増加させたときに、線形の関係を保って増加した場合の電流の計算値を「I」とし、実際に流れた電流の測定値を「I'」としたときの、「I」と「I'」との差が上記「ΔI」となる。
実際に流れた電流の測定値は、現像バイアス電源142と現像ローラ42と間の経路に電流測定機(FLUKE製 MULTIMETER_87)を挿入して測定した。
As shown by “V = I × R” (V: voltage, I: current, R: resistance), the normal flowing current is that “V” and “I” are linear if “R” is constant. Should be the relationship. However, when an abnormal current occurs, the value of the current that actually flows becomes a value “I ′” that is different from “I” that is linearly related to “V”. In this way, when the development bias “V” is increased, the calculated value of the current when increasing in a linear relationship is “I”, and the measured value of the actually flowing current is “I ′”. The difference between “I” and “I ′” is “ΔI”.
The measured value of the actually flowing current was measured by inserting a current measuring device (MULTIMETER_87 manufactured by FLKE) into the path between the developing bias power source 142 and the developing roller 42.

実験4では、以下に記載する二種類の現像ローラ42を用い、現像バイアス電源142が現像ローラ42に印加する現像バイアスのACバイアスを段階的に上げて行き、現像バイアス電源142と現像ローラ42との間に流れる電流の測定した。さらに、ACバイアスを段階的に上げて行ったときに現像を行い出力した画像に異常画像が発生したかの検証を行った。   In Experiment 4, two types of developing rollers 42 described below are used, and the developing bias power supply 142 increases the AC bias of the developing bias applied to the developing roller 42 step by step. The current flowing between was measured. Further, development was performed when the AC bias was increased stepwise, and it was verified whether an abnormal image occurred in the output image.

例1(実線):トナー非供給領域420eに絶縁被覆層を設けた現像ローラを使用
例2(破線):転絶縁被覆層を設けていない現像ローラを使用
Example 1 (solid line): Using a developing roller provided with an insulating coating layer in the toner non-supply area 420e Example 2 (broken line): Using a developing roller not provided with a rolling insulating coating layer

図37に示すように、例1の場合は、図37中の「III」の領域から異常電流の発生を示すΔIが発生し始め、例2の場合は、「III」の領域よりも現像バイアスの振幅が小さい図37中の「II」の領域から異常電流の発生を示すΔIが発生し始めている。
このことから、絶縁被覆層を設けた現像ローラを使用した例1の方が、異常電流が発生し始める現像バイアスの振幅が大きく、絶縁被覆層を備えない現像ローラを使用した例2の方がより小さい振幅の現像バイアスの状態から異常電流が発生し始めることが分かる。
As shown in FIG. 37, in the case of Example 1, ΔI indicating the occurrence of abnormal current starts from the region “III” in FIG. 37, and in Example 2, the development bias is higher than that in the region “III”. ΔI indicating the occurrence of abnormal current starts to occur from the region “II” in FIG.
Therefore, Example 1 using the developing roller provided with the insulating coating layer has a larger amplitude of the developing bias at which abnormal current starts to occur, and Example 2 using the developing roller not provided with the insulating coating layer. It can be seen that the abnormal current starts to occur from the state of the developing bias having a smaller amplitude.

実験4の「I」〜「IV」の各領域のAC現像バイアスを用いて出力した画像における異常画像の発生の有無を確認した結果を表1に示す。   Table 1 shows the result of confirming whether or not an abnormal image was generated in the image output using the AC developing bias in each region of “I” to “IV” in Experiment 4.

Figure 2015049371
Figure 2015049371

異常画像が発生しなかった場合を「○」とし、画像にスジ状の異常が発生している場合を「×」とした。この結果、実施形態1の特徴部を備えた例1の構成の方が異常画像が発生しにくいことがわかった。
このように、実施形態1の現像装置4では、現像ローラ42の幅方向端部における異常放電に起因する異常画像の発生を抑制できるという優れた効果がある。
A case where an abnormal image did not occur was indicated as “◯”, and a case where a streak-like abnormality occurred in the image was indicated as “X”. As a result, it has been found that the configuration of Example 1 including the characteristic portion of Embodiment 1 is less likely to generate an abnormal image.
As described above, the developing device 4 according to the first exemplary embodiment has an excellent effect that it is possible to suppress the occurrence of an abnormal image due to the abnormal discharge at the end portion in the width direction of the developing roller 42.

〔実験5〕
次に、絶縁被覆層としてアルマイトコートを行った現像ローラ42と、絶縁被覆層としてポリカーボネートコートを行った現像ローラ42とを用いて現像ローラ42の耐久性を確認した実験5について説明する。
[Experiment 5]
Next, Experiment 5 in which the durability of the developing roller 42 is confirmed using the developing roller 42 that has been anodized as the insulating coating layer and the developing roller 42 that has been coated with polycarbonate as the insulating coating layer will be described.

実験5では、以下に記載する二種類の現像ローラ42を用い、画像面積率5[%]、3[P/J](三枚連続でプリントして休止、これを繰り返す動作)の条件で耐久試験を行った。
例1:絶縁被覆層としてアルマイトコート
例3:絶縁被覆層としてポリカーボネートコート
In Experiment 5, two types of developing rollers 42 described below were used, and durability was maintained under conditions of an image area ratio of 5 [%] and 3 [P / J] (printing three sheets continuously, pausing, and repeating this operation). A test was conducted.
Example 1: Anodized coating as an insulating coating layer Example 3: Polycarbonate coating as an insulating coating layer

実験5の結果を表2に示す。   The results of Experiment 5 are shown in Table 2.

Figure 2015049371
Figure 2015049371

表2に示すように、例3が1.0[k枚]で、絶縁被覆層が剥がれたのに対して、実施形態1のようにアルマイトコートを行った例1の場合は、耐久試験の最後5.0[k枚]まで絶縁被覆層の剥がれがなかった。これにより、絶縁被覆層としてアルマイトコートを用いることにより、経時に渡って現像ローラ42の幅方向端部における異常放電による異常画像の発生を抑制できるという優れた効果があることを確認した。   As shown in Table 2, Example 3 was 1.0 [k sheets] and the insulating coating layer was peeled off, whereas in Example 1 in which anodizing was performed as in Embodiment 1, the durability test was performed. The insulation coating layer did not peel off until the last 5.0 [k sheets]. Accordingly, it was confirmed that the use of an alumite coat as the insulating coating layer has an excellent effect of suppressing the occurrence of abnormal images due to abnormal discharge at the end in the width direction of the developing roller 42 over time.

〔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38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38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38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. 38 is a schematic cross-sectional view of a main part of the printer 600 according to the second embodiment. As shown in FIG. 38, 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38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. 38, 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 driven by a high voltage power source (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38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。   With respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt 7 is located on the downstream side in the surface movement direction with respect to the secondary transfer counter roller 9 a that is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position facing the belt 7 across the belt 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. Thus, when the transfer paper P, which is a transfer material conveyed in the direction of arrow B in FIG. 38, 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39〜図41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39及び図40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39は現像ローラ42の軸方向中央部近傍の断面図であり、図40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41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. 39 and 40 are enlarged cross-sectional views of one of the four process cartridges 1. FIG. 39 is a cross-sectional view in the vicinity of the central portion in the axial direction of the developing roller 42. FIG. 40 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. 41 is a cross-sectional explanatory 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 that 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41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. 41, 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、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。このドクタブレード45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。   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, in the toner supply chamber 102, a doctor blade 45 as a regulating member is provided in contact with the surface of the developing roller 42. The doctor blade 45 is supplied onto the surface of the developing roller 42 by the supply roller 44, and regulates the amount (layer thickness) of the toner T toward the facing portion between the photoreceptor 2 and 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39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 photosensitive member 2 (a direction orthogonal to the paper surface in FIG. 39) 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、重合法で作製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。   In addition, the toner T stored in the toner storage chamber 101 is made by a polymerization method. 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41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41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。しかし、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. 41, the toner conveying member 106 provided in the toner storage chamber 101 is a member having a rotating shaft in which a conveying screw shape portion 106a and a conveying plate shape portion 106b are combined. The toner conveying member 106 is configured to convey the toner T in the toner storage chamber 101 in a substantially horizontal direction (in the direction of arrow H in FIG. 41) 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 106 a that conveys the toner T in a direction parallel to the rotation axis of the toner conveyance member 106. However, the developer conveying member is not limited to this, and a developer having a conveying function such as a conveying belt or 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41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41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. 41, the toner agitating member 108 is a member having a rotating shaft in which an agitating screw shape portion 108a and an agitating plate shape portion 108b are combined. The toner agitating member 108 conveys the toner T in the toner supply chamber 102 in a substantially horizontal direction (in the direction of arrow I or J in FIG. 41) 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41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41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。   As shown in FIG. 41, 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. 41) 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.

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。このため、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、トナーTがトナー収容室101に戻される。詳しくは、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。   The conveying direction of the toner T by the stirring screw-shaped portion 108 a is opposite between the outside and the inside in the axial direction across the return port 107, and a conveying force is applied to the toner T toward the return port 107. Therefore, the toner T is collected from both sides in the axial direction below the return port 107 and pushed up in a mountain shape. As a result, when the 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 is returned to the toner storage chamber 101. Specifically, the toner T pushed up in a mountain shape at the return port 107 is returned from the toner 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39中の矢印で示すように図39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. 39 as indicated by an arrow in FIG. 39 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39中の時計回りの方向に回転している。このため、現像ローラ42と感光体2とが対向する現像領域αにおいては、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とが同方向となる。   The photoreceptor 2 is not in contact with the developing roller 42 and rotates in the clockwise direction in FIG. For this reason, in the developing region α where the developing roller 42 and the photosensitive member 2 face each other, the surface moving direction of the developing roller 42 and the surface moving direction of the photosensitive member 2 are the same direction.

現像ローラ42上の薄層化されたトナー層は、現像ローラ42の回転によって現像領域αへ搬送される。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、次のように行われる。供給ニップβで現像ローラ42の表面上に供給されたトナーTは、現像ローラ42の回転に伴って、供給ニップβから現像領域αに向けて搬送され、その途中にあるドクタブレード45を通過し、所定量に規制される。所定量に規制されたトナーTは、さらに、現像領域αまで搬送され、現像ローラ42と感光体2上の静電潜像との間の現像電界によって、感光体2の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。現像電界には、トナーTが感光体2の方向に向かう電圧と現像ローラ42に戻ってくる電圧が交互に繰り返されるようなACバイアスをもちいる。実施形態2では、f=500〜10000[Hz]、Vpp=500〜3000[V]、Duty=50〜90[%]の矩形波を用いた。その後、現像に寄与しなかったトナーTは、現像ローラ42の回転によってさらに搬送され、トナーTが再びトナー供給室102に戻り、繰り返し利用される。   In the developing device 4 described above, the development of the latent image on the photoreceptor 2 using the toner T on the developing roller 42 is performed as follows. The toner T supplied onto the surface of the developing roller 42 at the supply nip β is conveyed from the supply nip β toward the developing region α as the developing roller 42 rotates, and passes through a doctor blade 45 in the middle thereof. , Regulated to a predetermined amount. The toner T restricted to a predetermined amount is further transported to the developing area α, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member 2 is developed by the developing electric field between the developing roller 42 and the electrostatic latent image on the photosensitive member 2. It adheres to the image area and is developed. For the developing electric field, an AC bias is used so that the voltage of the toner T in the direction of the photoconductor 2 and the voltage of returning 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。   Also in the developing device 4 of the second embodiment, the configuration including the characteristic portions of the present invention with respect to the developing roller 42 and the doctor blade 45 described in the first embodiment can be applied.

上述した各実施形態の現像装置4は、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を備える。この現像ローラ42は、略円筒形状に形成されている。また、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、現像ローラ42の表面に凹凸形状を備えている。このような現像装置4において、ドクタブレード45の少なくとも現像ローラ42の表面に接触する箇所の材質が金属である。ドクタブレード45の材質が金属であれば、ある程度の剛性を有している。このため、ゴムのような樹脂のものよりもその弾性によって現像ローラ42の凹部42bにドクタブレード45が食い込んで、凹部42b内のトナーTを掻き出す可能性が低い。よって、現像ローラ42によるトナーTの搬送量を安定させることができる。   The developing device 4 of each embodiment described above carries the toner T, which is a developer, on the surface, moves the surface endlessly, and develops in the developing area α facing the photoconductor 2 that is a latent image carrier. A developing roller 42 is provided as a developer carrier for supplying the toner T to the latent image on the surface and developing it. The developing roller 42 is formed in a substantially cylindrical shape. A free end side of a plate-like member supported by a blade folder 45c, one end of which is a support member, comes into contact with the surface of the developing roller 42, and a doctor blade 45 which is a regulating member that regulates the amount of toner T toward the developing region α. Have Furthermore, the surface of the developing roller 42 is provided with an uneven shape. In such a developing device 4, the material of the doctor blade 45 at least in contact with the surface of the developing roller 42 is metal. If the material of the doctor blade 45 is a metal, it has a certain degree of rigidity. Therefore, the possibility that the doctor blade 45 bites into the recess 42b of the developing roller 42 due to its elasticity is less than that of a resin such as rubber, and the toner T in the recess 42b is scraped off. Therefore, the transport amount of the toner T by the developing roller 42 can be stabilized.

また、各実施形態の現像装置4において、規制部材であるドクタブレード45は、その自由端側の先端部が現像剤担持体である現像ローラ42の表面に接触している。これにより、凸部42aの頂面42tに存在するトナーTをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーTのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定する。   Further, in the developing device 4 of each embodiment, the doctor blade 45 that is a restricting member is in contact with the surface of the developing roller 42 that is a developer bearing member at the free end side. Thus, the toner T present on the top surface 42t of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner T present in the concave portion 42b is conveyed to the developing region α, so that the amount of toner conveyed to the developing region α is stable. To do.

また、各実施形態の現像装置4において、規制部材であるドクタブレード45の自由端側の先端部のうち、対向面45bの延長面と、自由端側の先端面45aの延長面とが交差する部分であるエッジ部、または、その近傍が現像ローラ42の表面に接触している。ここで、対向面45bは、ドクタブレード45における現像ローラ42に対向する面である。エッジ部またはその近傍が接触することで、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Tの搬送量を安定させることができる。
また、各実施形態の現像装置4において、規制部材であるドクタブレード45の現像剤担持体である現像ローラ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。これにより、ドクタブレード45を削る作用が生じ、ドクタブレード45におけるトナーTの固着を解消し易くなる。
In the developing device 4 of each embodiment, the extension surface of the facing surface 45b and the extension surface of the tip surface 45a on the free end side of the tip end portion on the free end side of the doctor blade 45 that is a restricting member intersect each other. The edge portion, which is a portion, or the vicinity thereof is in contact with the surface of the developing roller 42. Here, the facing surface 45 b is a surface facing the developing roller 42 in the doctor blade 45. By contacting the edge portion or the vicinity thereof, the toner amount on the surface of the developing roller 42 can be set to a desired amount corresponding to the volume of the recess 42b, and the transport amount of the toner T by the developing roller 42 can be stabilized.
Further, in the developing device 4 of each embodiment, the material of the portion that contacts the developing roller 42 that is the developer carrying member of the doctor blade 45 that is the regulating member is a material whose hardness is lower than the material of the surface of the developing roller 42. is there. As a result, the action of scraping the doctor blade 45 occurs, and the sticking of the toner T to the doctor blade 45 is easily eliminated.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
トナーT等の現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、感光体2等の潜像担持体と対向する現像領域α等の現像領域で潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像ローラ42等の現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に接触して現像領域に向かう現像剤の量を規制するドクタブレード45等の規制部材と、を有し、現像剤担持体の表面に凹部42bや凸部42a等の凹凸形状を備える現像装置4等の現像装置において、現像剤担持体の表面移動方向に直交する幅方向について、現像剤担持体の表面上で潜像担持体の表面上の潜像と対向して現像剤を供給するトナー供給領域420d等の現像剤供給領域の外側の領域(トナー非供給領域420e等)にアルマイトコート等の絶縁被覆層を設ける。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、凹凸形状の加工精度が不安定で、意図しない鋭利な突出部が形成さるおそれがある溝形成中間部420c等の中間領域を含む現像剤供給領域の外側の領域に絶縁被覆層を設けることができる。鋭利な突出部が形成されていると、この突出部と潜像担持体の表面との間で異常放電が生じ易くなるが、この突出部が形成され得る領域を絶縁被覆層で覆うことで、鋭利な突出部が形成されていても異常放電の発生を抑制できる。よって、現像剤担持体の現像剤供給領域に対して幅方向外側の領域と潜像担持体との間で異常放電が発生することを抑制できる。
(態様B)
態様Aにおいて、現像ローラ42等の現像剤担持体の表面は、所望の凹凸が形成された溝形成部420a等の凹凸形成領域と、凹凸が形成されていない非溝形成部420b等の凹凸非形成領域とがあり、さらに、凹凸形成領域と凹凸非形成領域との間に、凹凸形成領域より凹部の深さが浅い溝形成中間部420c等の中間領域があり、中間領域にアルマイトコート等の絶縁被覆層を設ける。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、凹凸形状の加工精度が不安定で、意図しない鋭利な突出部が形成さるおそれがある溝形成中間部420c等の中間領域に絶縁被覆層を設けることができる。これにより、中間領域を絶縁被覆層で覆うことで、中間領域に意図しない鋭利な突出部が形成されても異常放電の発生を抑制できる。
(態様C)
態様AまたはBにおいて、現像ローラ42等の現像剤担持体は、現像領域α等の現像領域で感光体2等の潜像担持体に対して一定の間隔を持って非接触の状態で対向するように配置される構成である。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、トナーT等の現像剤を現像剤担持体から潜像担持体にジャンピングさせる現像方式で、現像剤担持体と潜像担持体との間での異常放電の発生を抑制できる。
(態様D)
態様A乃至Cの何れかの態様において、絶縁被覆層としてアルマイトコートを用いる。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、耐久性の高い現像ローラ42等の現像剤担持体を実現でき、経時に渡って異常放電の発生を抑制できる。
(態様E)
態様A乃至Dの何れかの態様において、現像ローラ42等の現像剤担持体はアルミニウム等の金属製である。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像剤担持体が金属製であると、溝形成中間部420c等の中間領域に尖った部分があることによる放電が生じ易いが、アルマイトコート等の絶縁被覆層を設けることで放電の発生を抑制できる。
(態様F)
態様A乃至Eの何れかの態様において、現像ローラ42等の現像剤担持体の表面は鍍金加工が施された後にアルマイトコート等の絶縁被覆層の被覆処理が成されている。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、鍍金を介した通電に起因して異常放電が生じることを抑制できる。
(態様G)
態様A乃至Fの何れかの態様において、トナーT等の現像剤として、非磁性または磁性の一成分現像剤を用いる。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像装置の簡易化、低コスト化を図ることが出来る。
(態様H)
少なくとも感光体2等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電部材3等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための露光装置6等の潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する複写機500等の画像形成装置において、現像手段として、態様A乃至Gの何れかの態様の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、潜像担担持体と現像ローラ42等の現像剤担持体との間で放電が発生することを抑制することが可能となり、放電に起因する異状画像の発生を抑制することが可能となる。
(態様I)
潜像を担持する感光体2等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える複写機500等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジ1等のプロセスカートリッジにおいて、態様A乃至Gの何れかの態様の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態1について説明したように、現像領域で放電が発生することを抑制しつつ、経時使用後の画像濃度の低下を抑制することが可能な現像装置を、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。よって、放電に起因する異状画像や画像濃度低下の発生を抑制することが可能な現像装置の交換性の向上を図ることができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A developer such as toner T is carried on the surface, the surface moves endlessly, and a latent image on the surface of the latent image carrier is developed in a development area such as a development area α facing the latent image carrier such as the photosensitive member 2. A developer carrier such as a developing roller 42 that supplies the developer and develops, and a regulating member such as a doctor blade 45 that regulates the amount of developer that contacts the surface of the developer carrier and moves toward the development region. In a developing device such as the developing device 4 having a concave and convex shape such as a concave portion 42b and a convex portion 42a on the surface of the developer carrying member, the width of the developer carrying member in the width direction perpendicular to the surface movement direction of the developer carrying member is Insulation such as alumite coating on the outside of the developer supply area (toner non-supply area 420e, etc.) such as the toner supply area 420d for supplying the developer facing the latent image on the surface of the latent image carrier on the surface A coating layer is provided.
According to this, as described in the first embodiment, the developer including the intermediate region such as the groove forming intermediate portion 420c in which the processing accuracy of the concavo-convex shape is unstable and an unintended sharp protrusion may be formed. An insulating coating layer can be provided in a region outside the supply region. If a sharp protrusion is formed, abnormal discharge is likely to occur between the protrusion and the surface of the latent image carrier, but by covering the region where this protrusion can be formed with an insulating coating layer, Even if sharp protrusions are formed, the occurrence of abnormal discharge can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge between the region on the outer side in the width direction with respect to the developer supply region of the developer carrier and the latent image carrier.
(Aspect B)
In the aspect A, the surface of the developer carrying member such as the developing roller 42 is not uneven, such as a groove forming portion 420a where a desired unevenness is formed, and a non-groove forming portion 420b such as a non-grooved portion 420b where no unevenness is formed. In addition, there is an intermediate region, such as a groove forming intermediate portion 420c, in which the depth of the concave portion is shallower than the concave / convex forming region, between the concave / convex forming region and the concave / convex forming region. An insulating coating layer is provided.
According to this, as described in the first embodiment, the insulating coating layer is formed in an intermediate region such as the groove forming intermediate portion 420c where the processing accuracy of the concavo-convex shape is unstable and an unintended sharp protrusion may be formed. Can be provided. Thus, by covering the intermediate region with the insulating coating layer, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge even if an unintended sharp protrusion is formed in the intermediate region.
(Aspect C)
In the aspect A or B, the developer carrying member such as the developing roller 42 is opposed to the latent image carrying member such as the photosensitive member 2 in a non-contact state in the developing region such as the developing region α. It is the structure arranged like this.
According to this, as described in the first embodiment, the developing method jumps the developer such as toner T from the developer carrier to the latent image carrier, and between the developer carrier and the latent image carrier. Occurrence of abnormal discharge can be suppressed.
(Aspect D)
In any of the aspects A to C, an alumite coat is used as the insulating coating layer.
According to this, as described in the first embodiment, a developer carrier such as the developing roller 42 having high durability can be realized, and the occurrence of abnormal discharge can be suppressed over time.
(Aspect E)
In any of the aspects A to D, the developer carrier such as the developing roller 42 is made of a metal such as aluminum.
According to this, as described in the first embodiment, when the developer carrying member is made of metal, electric discharge is likely to occur due to a pointed portion in an intermediate region such as the groove forming intermediate portion 420c. The occurrence of discharge can be suppressed by providing an insulating coating layer such as a coat.
(Aspect F)
In any of the aspects A to E, the surface of the developer carrying member such as the developing roller 42 is subjected to a plating process, and then an insulating coating layer such as an alumite coat is coated.
According to this, as described in the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of abnormal discharge due to energization through the plating.
(Aspect G)
In any of the aspects A to F, a non-magnetic or magnetic one-component developer is used as the developer for the toner T or the like.
According to this, as described in the first embodiment, the developing device can be simplified and the cost can be reduced.
(Aspect H)
At least a latent image carrier such as the photosensitive member 2, charging means such as a charging member 3 for charging the surface of the latent image carrier, an exposure device 6 for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, and the like. In the image forming apparatus such as the copier 500 having the latent image forming unit and the developing unit for developing the electrostatic latent image into a toner image, the developing unit is any one of modes A to G. Use a developing device.
According to this, as described in the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of discharge between the latent image carrier and the developer carrier such as the developing roller 42, which is caused by the discharge. It is possible to suppress the occurrence of abnormal images.
(Aspect I)
At least a latent image carrier and a developing unit in an image forming apparatus such as a copying machine 500 including a latent image carrier such as the photosensitive member 2 that carries the latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier. In a process cartridge such as the process cartridge 1 that is configured to be detachably integrated with the image forming apparatus main body as a unit held by a common holder, the developing device according to any one of the aspects A to G is provided. Use.
According to this, as described in the first embodiment, a developing device capable of suppressing a decrease in image density after use over time while suppressing the occurrence of discharge in the developing region is provided with a process cartridge. The other members to be configured can be removed from the apparatus main body. Therefore, it is possible to improve the exchangeability of the developing device capable of suppressing the occurrence of abnormal images and image density reduction due to discharge.

プロセスカートリッジ
2 感光体
2a 画像領域
2b 非画像領域
3 帯電部材
4 現像装置
5 感光体クリーニング装置
6 露光装置
7 中間転写ベルト
8 一次転写ローラ
9 二次転写ローラ
9a 二次転写対向ローラ
11 転写ベルトクリーニング装置
12 定着装置
41 現像ケーシング
42 現像ローラ
42a 凸部
42b 凹部
42f 表面層
42g 基材
42t 頂面
43 トナー収容部
43b 底面部
43s 側壁面部
44 供給ローラ
45 ドクタブレード
45a 先端面
45b 対向面
45c ブレードフォルダ
45e エッジ部
46 パドル
47 入口シール
48 供給スクリュ
49 トナー残量センサ
50 段部
55 トナー補給口
56 開口部
59 サイドシール
100 プリンタ部
101 トナー収容室
102 トナー供給室
106 トナー搬送部材
106a 搬送スクリュ形状部
106b 搬送板形状部
107 返送口
108 トナー撹拌部材
108a 撹拌スクリュ形状部
108b 撹拌板形状部
109 除電シール
110 仕切り部材
111 供給口
142 現像バイアス電源
144 供給バイアス電源
145 ドクタバイアス電源
200 給紙部
300 スキャナ部
400 トナーボトル
411 上ケース
412 中ケース
412s 側壁部
413 下ケース
420 現像ローラ円筒部
420a 溝形成部
420b 非溝形成部
420c 溝形成中間部
420d トナー供給領域
420e トナー非供給領域
421 現像ローラ軸
422 スペーサー
440 供給ローラ円筒部
441 供給ローラ軸
450 ブレード部材
451 リベット
452 台座部
454 ピン穴
454a 主基準穴
454b 従基準穴
455 ドクタ固定ネジ
460 パドル羽
461 パドル軸
480 供給スクリュ羽部
481 供給スクリュ軸
500 複写機
600 プリンタ
L1 第一溝
L2 第二溝
P 転写紙
Q 接触位置
Q1 初期接触位置
T トナー
W1 ピッチ幅
X1 移動距離
α 現像領域
β 供給ニップ
Process cartridge 2 Photoconductor 2a Image area 2b Non-image area 3 Charging member 4 Developing device 5 Photoconductor cleaning device 6 Exposure device 7 Intermediate transfer belt 8 Primary transfer roller 9 Secondary transfer roller 9a Secondary transfer counter roller 11 Transfer belt cleaning device 12 fixing device 41 developing casing 42 developing roller 42a convex portion 42b concave portion 42f surface layer 42g base material 42t top surface 43 toner accommodating portion 43b bottom surface portion 43s side wall surface portion 44 supply roller 45 doctor blade 45a front end surface 45b opposing surface 45c blade folder 45e edge Portion 46 paddle 47 inlet seal 48 supply screw 49 toner remaining amount sensor 50 step portion 55 toner supply port 56 opening portion 59 side seal 100 printer portion 101 toner storage chamber 102 toner supply chamber 106 toner conveyance member 106a conveyance screen Shaped part 106b Conveying plate shaped part 107 Return port 108 Toner stirring member 108a Stirring screw shaped part 108b Stirring plate shaped part 109 Static elimination seal 110 Partition member 111 Supply port 142 Developing bias power supply 144 Supply bias power supply 145 Doctor bias power supply 200 Feeding part 300 Scanner unit 400 Toner bottle 411 Upper case 412 Middle case 412s Side wall portion 413 Lower case 420 Developing roller cylindrical portion 420a Groove forming portion 420b Non-groove forming portion 420c Groove forming intermediate portion 420d Toner supply region 420e Toner non-supply region 421 Developing roller shaft 422 Spacer 440 Supply roller cylindrical portion 441 Supply roller shaft 450 Blade member 451 Rivet 452 Base portion 454 Pin hole 454a Main reference hole 454b Secondary reference hole 455 Doctor fixing screw 460 Paddle blade 46 Paddle shaft 480 feed screw blade section 481 supply screw shaft 500 copier 600 printer L1 first groove L2 second groove P transfer sheet Q contact position Q1 initial contact position T toner W1 pitch X1 moving distance α developing region β feed nip

特開2008−292594号公報JP 2008-292594 A 特開2010−152070号公報JP 2010-152070 A

Claims (9)

現像剤を表面上に担持して表面が無端移動し、潜像担持体と対向する現像領域で該潜像担持体の表面の潜像に現像剤を供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の表面に接触して該現像領域に向かう現像剤の量を規制する規制部材と、を有し、
該現像剤担持体の表面に凹凸形状を備える現像装置において、
該現像剤担持体の表面移動方向に直交する幅方向について、該現像剤担持体の表面上で該潜像担持体の表面上の潜像と対向して現像剤を供給する現像剤供給領域の外側の領域に絶縁被覆層を設けることを特徴とする現像装置。
A developer carrying member that carries the developer on the surface, moves the surface endlessly, and supplies the developer to the latent image on the surface of the latent image carrying member in a developing region facing the latent image carrying member;
A regulating member that regulates the amount of developer that contacts the surface of the developer carrying member and moves toward the developing region;
In the developing device having a concavo-convex shape on the surface of the developer carrying member,
In a width direction orthogonal to the surface movement direction of the developer carrier, a developer supply region for supplying developer on the surface of the developer carrier opposite to the latent image on the surface of the latent image carrier. A developing device comprising an insulating coating layer in an outer region.
請求項1に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面は、所望の凹凸が形成された凹凸形成領域と、凹凸が形成されていない凹凸非形成領域とがあり、さらに、該凹凸形成領域と該凹凸非形成領域との間に、該凹凸形成領域より凹部の深さが浅い中間領域があり、
該中間領域に上記絶縁被覆層を設けることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The surface of the developer carrying member has a concavo-convex formation region where desired concavo-convex is formed and a concavo-convex non-formation region where no concavo-convex is formed, and further, between the concavo-convex formation region and the concavo-convex non-formation region. In addition, there is an intermediate region in which the depth of the recess is shallower than the uneven formation region,
A developing apparatus comprising the insulating coating layer in the intermediate region.
請求項1または2に記載の現像装置において、
上記現像剤担持体は、上記現像領域で上記潜像担持体に対して一定の間隔を持って非接触の状態で対向するように配置される構成であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
The developing device, wherein the developer carrying member is arranged so as to face the latent image carrying member in a non-contact state with a certain distance in the developing region.
請求項1乃至3の何れかに記載の現像装置において、
上記絶縁被覆層としてアルマイトコートを用いることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developing apparatus using an alumite coat as the insulating coating layer.
請求項1乃至4の何れかに記載の現像装置において、
上記現像剤担持体は金属製であることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The developing device, wherein the developer carrying member is made of metal.
請求項1乃至5の何れかに記載の現像装置において、
上記現像剤担持体の表面は鍍金加工が施された後に上記絶縁被覆層の被覆処理が成されていることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 5,
The developing device according to claim 1, wherein the surface of the developer carrying member is plated and then coated with the insulating coating layer.
請求項1乃至6の何れかに記載の現像装置において、
上記現像剤として、非磁性または磁性の一成分現像剤を用いることを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 6,
A developing apparatus using a non-magnetic or magnetic one-component developer as the developer.
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項1乃至7の何れかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
At least a latent image carrier;
Charging means for charging the surface of the latent image carrier;
Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the latent image carrier;
In an image forming apparatus having developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing unit.
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを1つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項1乃至7の何れかに記載の現像装置を用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
In an image forming apparatus comprising a latent image carrier that carries a latent image and a developing unit that develops the latent image on the latent image carrier, at least the latent image carrier and the developing unit are shared as one unit. In a process cartridge configured to be held in a holding body and detachable integrally with the image forming apparatus main body,
A process cartridge using the developing device according to claim 1 as the developing means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017156532A (en) * 2016-03-02 2017-09-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Developing device and image formation device
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