JP2015118119A - Developing roller, developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Developing roller, developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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Takahiro Ishii
孝浩 石井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller configured to form a high-quality image stably.SOLUTION: A developing roller 110 includes: a first oblique groove 201 which spirally continues and is inclined with respect to a peripheral direction of the developing roller 110 and a rotation axis direction of the developing roller 110; and a second oblique groove 202 which is inclined with respect to the peripheral direction and the rotation axis direction and continues spirally so as to intersect the first oblique groove 201. An average groove depth d1 of the first oblique groove 201 is larger than an average groove depth d2 of the second oblique groove 202. An average groove width of the first oblique groove 201 is smaller than an average groove width of the second oblique groove 202.

Description

本発明は、現像ローラ、当該現像ローラを備えた現像装置、当該現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び当該現像装置又はプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing roller, a developing device including the developing roller, a process cartridge including the developing device, and an image forming apparatus including the developing device or the process cartridge.

ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するもので、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ及びこれ等の複合機等が少なくとも含まれる。現像装置とは、電子写真感光体などの像担持体上の静電像を、現像剤を用いて可視像化するための装置である。また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも、電子写真感光体に作用するプロセス手段としての現像手段とを一体的化し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。   Here, the image forming apparatus forms an image on a recording material (recording medium) using an electrophotographic image forming method, and includes at least a copying machine, a printer, a facsimile apparatus, a word processor, and a multifunction machine of these. It is. The developing device is a device for visualizing an electrostatic image on an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member using a developer. In addition, the process cartridge is one in which an electrophotographic photosensitive member and at least a developing unit serving as a process unit that acts on the electrophotographic photosensitive member are integrated and detachable from the main body of the image forming apparatus.

電子写真方式を利用した画像形成装置では、一般に、一様に帯電した電子写真感光体としての感光体ドラムの外周面を選択的に露光することで静電像を形成し、この静電像を現像ローラのような現像剤担持体に担持された現像剤のトナーによってトナー像として顕像化する。そして、感光体ドラム上に形成されたトナー像を、記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像形成を行う。   In an image forming apparatus using an electrophotographic method, generally, an electrostatic image is formed by selectively exposing the outer peripheral surface of a photosensitive drum as a uniformly charged electrophotographic photosensitive member. A toner image is visualized by the toner of the developer carried on a developer carrying member such as a developing roller. Then, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording material, and further, the toner image is fixed on the recording material by applying heat or pressure to the toner image transferred onto the recording material. I do.

このような画像形成装置では、高精度の画像を安定的に形成するために、現像剤担持体上のトナー量を均一且つ最適な量にすることが必要であり、例えば、従来の塗工用ロッドを改良し、外周面に溝深さが異なるU字状の溝とV字状の溝を設けた現像ローラに関する提案がなされている(特許文献1参照)。   In such an image forming apparatus, in order to stably form a high-precision image, it is necessary to make the amount of toner on the developer carrier uniform and optimal, for example, for conventional coating A proposal has been made regarding a developing roller in which a rod is improved and a U-shaped groove and a V-shaped groove having different groove depths are provided on the outer peripheral surface (see Patent Document 1).

この場合、現像剤担持体外周部に規則正しく形成された溝部によって、現像剤担持体上のトナー量を均一且つ最適な量に調整すると共に、溝部の形状を特定することにより、前記溝部からのトナーの抜け出しを容易にし、画像濃度の均一化にある程度の効果をあげている。しかしながら、溝部からのトナーの抜け出しが容易となる反面、現像ローラのトナー担持能力そのものが低下するため、画像形成時におけるトナー飛散やトナーの帯電不良に起因する非画像領域(バックグラウンド)のトナー汚れといった新たな問題を生じていた。   In this case, the amount of toner on the developer carrying member is adjusted to a uniform and optimum amount by the grooves formed regularly on the outer peripheral portion of the developer carrying member, and the shape of the groove portion is specified, whereby the toner from the groove portion is specified. Is easily removed, and a certain degree of effect is achieved in making the image density uniform. However, while it is easy for the toner to come out of the groove, the toner carrying capability of the developing roller itself is reduced, so that the toner contamination in the non-image area (background) due to toner scattering or toner charging failure during image formation New problems such as this have arisen.

一方、従来から広く用いられているサンドブラスト処理された現像ローラの性能改善を目的として、外周面に凹凸面を規則的に配列した現像ローラについても検討がなされている。例えば、回転軸線の方向及び周方向に対して傾斜を有し、且つ回転軸線の方向に等ピッチに配置した螺旋状の第1の溝と第2の溝(以下、「傾斜溝」と称す)を交差させ、格子状の凹凸面を設けた現像ローラを用いた現像装置も提案されている(特許文献2参照)。   On the other hand, for the purpose of improving the performance of a conventionally developed sandblasted developing roller, a developing roller having an irregular surface regularly arranged on the outer peripheral surface has been studied. For example, a spiral first groove and a second groove (hereinafter referred to as “inclined grooves”) that are inclined with respect to the direction of the rotation axis and the circumferential direction and are arranged at equal pitches in the direction of the rotation axis. Has also been proposed (see Patent Document 2), which uses a developing roller having a grid-like uneven surface.

サンドブラスト処理された現像ローラは、その表面形状が不規則/不均一であることから、トナーの帯電状態や搬送量に差異を生じ、トナー飛散や画像のバックグラウンド汚れ、更にはトナー・フィルミングといった問題を引き起こしていたが、上記のような格子状の凹凸面を有する現像ローラを用いることで、トナー粒子の転動を促し、トナー粒子の搬送量や帯電状態を改善し、これ等の問題をある程度解決している。   Because the surface shape of the sandblasted developing roller is irregular / non-uniform, there is a difference in the charged state of the toner and the transport amount, toner scattering, image background contamination, and toner filming. However, by using a developing roller having a grid-like concavo-convex surface as described above, it is possible to promote the rolling of the toner particles, improve the transport amount of the toner particles and the charged state, and solve these problems. It has been solved to some extent.

しかしながら、本発明者等が検討したところ、上述した現像ローラの外周面にブレード状の弾性当接体を備えた現像剤規制部材を当接させ、現像ローラ上に供給された非磁性一成分現像剤の層厚を規制した際、現像ローラと規制ブレードの当接面でトナー粒子が傾斜溝中にパッキングしてしまい、上記のような効果は、限定的なものであった。また、画像形成を多数回繰り返した際には、上記のような問題に加え、トナー粒子への帯電不良に起因する画像不良や画像形成システムとのマッチングに問題を生じ、改善の余地を残していた。   However, as a result of studies by the present inventors, non-magnetic one-component development supplied on the developing roller by bringing a developer regulating member having a blade-like elastic contact member into contact with the outer peripheral surface of the developing roller described above. When the layer thickness of the agent is regulated, the toner particles are packed in the inclined groove on the contact surface between the developing roller and the regulating blade, and the above effects are limited. Further, when image formation is repeated many times, in addition to the above-mentioned problems, there are problems in image defects due to poor charging of toner particles and matching with image forming systems, leaving room for improvement. It was.

この理由については、必ずしも明確ではないが、非磁性一成分現像剤は、磁性を有する磁性一成分現像剤や磁性キャリアを用いた二成分現像剤と異なり、現像ローラの回転力以外に外力を受けないため、現像ローラの回転時には、単に現像ローラ表面の移動に従って搬送されるのみで、現像剤規制部材の当接部分を通過する際に、現像剤規制部材の押圧によって傾斜溝中に押し込まれる過程で僅かに転動するのみであり、非常にパッキングされ易い傾向にあるのではないかと考えている。   The reason for this is not necessarily clear, but non-magnetic one-component developers receive external force in addition to the rotational force of the developing roller, unlike magnetic one-component developers having magnetism or two-component developers using magnetic carriers. Therefore, when the developing roller rotates, the developer roller is simply transported according to the movement of the developing roller surface, and is pushed into the inclined groove by the pressing of the developer regulating member when passing through the contact portion of the developer regulating member. I think that it may tend to be packed very easily.

また、トナー粒子が傾斜溝中にパッキングされた結果として、現像ローラの回転軸線の方向における傾斜溝のピッチを、感光体ドラム上に格子状に区画されたドット状潜像の軸方向のピッチより短くする必要があり、画像の高画質化に対応するためには、現像ローラ上に潜像の解像度に応じた表面の微細加工が必要であった。   Further, as a result of the toner particles being packed in the inclined grooves, the pitch of the inclined grooves in the direction of the rotation axis of the developing roller is larger than the axial pitch of the dot-like latent images partitioned in a lattice pattern on the photosensitive drum. In order to cope with the high image quality of the image, it is necessary to finely process the surface on the developing roller according to the resolution of the latent image.

更に、本発明者等の検討では、前記の如き現像ローラを用いた場合、上記のような問題に加え、現像ローラの回転によって生じる現像装置内部からの空気の吹き出しを堰き止める能力が低下することに起因する潜在的な問題を有していることを知見した。   Furthermore, in the study by the present inventors, when the developing roller as described above is used, in addition to the above problems, the ability to block air blowing from the inside of the developing device caused by the rotation of the developing roller is reduced. It has been found that it has a potential problem due to.

すなわち、現像剤規制部材との当接部分では、現像装置内部と外部が連通するような空隙を形成する為、傾斜溝中にパッキングされたトナー粒子が、現像装置内部からの空気に吹き飛ばされ、結果として感光体ドラムの表面に縦筋状のムラを生じるといった現象が発生する。著しい場合には、画像上にトナー汚れとしても現れ、現像剤の利用効率や画像品質の悪化を招いていたのである。   That is, in the contact portion with the developer regulating member, in order to form a gap that allows the inside and outside of the developing device to communicate with each other, the toner particles packed in the inclined groove are blown away by the air from the inside of the developing device, As a result, a phenomenon such as vertical streak unevenness occurs on the surface of the photosensitive drum. In a remarkable case, it also appears as toner stains on the image, leading to deterioration in utilization efficiency of the developer and image quality.

ところで、上記の如き第1の傾斜溝と第2の傾斜溝の其々に、第1の凹部と前記第1の凹部より溝深さが浅い第2の凹部を、現像ローラの回転方向下流側に部分的に重なるように設けて複数段溝構造とし、トナー粒子の転動状態と現像ローラからの抜け出しを改良した提案もなされている(特許文献3参照)。   By the way, in each of the first inclined groove and the second inclined groove as described above, the first concave portion and the second concave portion whose groove depth is shallower than the first concave portion are provided downstream in the rotation direction of the developing roller. There has also been a proposal in which a multi-step groove structure is provided so as to partially overlap with the toner, and the rolling state of the toner particles and the escape from the developing roller are improved (see Patent Document 3).

この場合、トナー粒子のパッキングは緩和されるものの、第2の凹部が形成された分、相対的に凸部の体積は減少するので、現像ローラと現像剤規制部材の当接部分での規制力が弱くなり、トナー粒子への摩擦帯電付与能力が低下する。その結果、傾斜溝中からの抜け出しが容易になったトナー粒子が、現像装置内から吹き出した空気にのって感光体ドラムの表面に到達し易くなる。   In this case, although the packing of the toner particles is relaxed, the volume of the convex portion is relatively reduced by the amount of the second concave portion, so that the regulating force at the contact portion between the developing roller and the developer regulating member is reduced. Becomes weak, and the ability to impart triboelectric charge to the toner particles decreases. As a result, the toner particles that have been easily removed from the inclined groove can easily reach the surface of the photosensitive drum on the air blown out from the developing device.

また、第1の凹部に部分的に重なるように第2の凹部を追加工しなければならない為、現像ローラの生産性が大幅に低下するだけでなく、現像剤規制部材との当接部分では、磨滅対策が必要となり、実用化に向けて新たな課題が発生している。   Further, since the second recess has to be additionally processed so as to partially overlap the first recess, not only the productivity of the developing roller is significantly reduced, but also in the contact portion with the developer regulating member. Measures against wear and tear are necessary, and new issues are being created for practical use.

他方、溝深さが異なる傾斜溝を交差させることにより、溝内に溝段差部を設けた現像ローラも提案されている(特許文献4参照)。この場合、溝段差部がトナーの転動の妨げにならないように、トナー中に使用されている最大粒径の外添剤を用いて、トナーの溝段差部の乗り越え通過を促進し、トナーの帯電性向上を試みている。   On the other hand, there has also been proposed a developing roller in which a groove step portion is provided in the groove by intersecting inclined grooves having different groove depths (see Patent Document 4). In this case, the external additive having the maximum particle size used in the toner is used so that the groove step portion does not interfere with the rolling of the toner, and the toner step over the groove step portion is promoted. We are trying to improve the chargeability.

しかしながら、上記のような効果を発現するためには、(1)前記現像ローラの溝部底部の表面粗さやトナー粒径の振れ幅を、外添剤の最大粒径よりも小さくする、(2)溝部底部の表面粗さやトナー粒径の振れ幅を吸収できるだけの十分に大きな粒径を呈する外添剤を用いる、等の方法が考えられるが、何れも実施が困難で、実質的には上述のような課題は未解決のままとなっている。   However, in order to exhibit the effects as described above, (1) the surface roughness of the groove bottom portion of the developing roller and the fluctuation width of the toner particle diameter are made smaller than the maximum particle diameter of the external additive. Although methods such as using an external additive exhibiting a particle size large enough to absorb the surface roughness of the groove bottom portion and the toner particle size fluctuation are conceivable, both are difficult to implement and substantially Such issues remain unresolved.

特開2006−259384号公報JP 2006-259384 A 特開2007−121947号公報JP 2007-121947 A 特開2007−140082号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-140082 特開2010−139717号公報JP 2010-139717 A

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、高品位な画像を安定して提供することを可能とする現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing roller, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus capable of stably providing a high-quality image. To do.

また、様々な使用環境で画像形成を多数回繰り返した場合であっても、予想される画質質低下や画像欠陥を未然に防止することを可能とする現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを目的とする。   Further, even when image formation is repeated many times in various use environments, a developing roller, a developing device, a process cartridge, and an image that can prevent an expected image quality deterioration and image defect in advance. An object is to provide a forming apparatus.

本発明の一実施形態は、外周面に現像剤を担持する現像ローラであって、前記外周面には、現像ローラの周方向及び現像ローラの回転軸線の方向に対して傾斜する方向に形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝と、周方向及び回転軸線の方向に対して傾斜すると共に、第1の傾斜溝と交差するように形成された螺旋状に連続する第2の傾斜溝とが設けられ、第1の傾斜溝の平均溝深さは、第2の傾斜溝の平均溝深さよりも深く、第1の傾斜溝の平均溝幅は、第2の傾斜溝の平均溝幅よりも狭い。   One embodiment of the present invention is a developing roller carrying a developer on its outer peripheral surface, and is formed on the outer peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the developing roller and the direction of the rotation axis of the developing roller. A first inclined groove that is continuous in a spiral shape, and a second inclined groove that is inclined with respect to the circumferential direction and the direction of the rotation axis and that is formed so as to intersect the first inclined groove. The average groove depth of the first inclined groove is deeper than the average groove depth of the second inclined groove, and the average groove width of the first inclined groove is the average groove width of the second inclined groove. Narrower than.

本発明の現像ローラによれば、現像ローラの外周面に、溝深さと溝幅が異なる第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を配し、それらを交差させることで形成される規則正しい形状を有した面が設けられる。このような面を有する現像ローラは、現像ローラのトナー粒子の帯電量と担持量を一定に維持できると共に、トナー粒子に対し、現像時に好適な帯電量分布とパッキング状態を供与することが可能となる。従って、現像ローラによれば、高品位な画像を安定して提供することができる。   According to the developing roller of the present invention, the first inclined groove and the second inclined groove having different groove depths and groove widths are arranged on the outer peripheral surface of the developing roller, and the regular shape formed by intersecting them is formed. A provided surface is provided. The developing roller having such a surface can maintain a constant charge amount and carrying amount of toner particles of the developing roller, and can provide toner particles with a suitable charge amount distribution and packing state during development. Become. Therefore, according to the developing roller, a high-quality image can be stably provided.

また、外周面には、第1の傾斜溝に挟まれると共に、第2の傾斜溝に挟まれた凸部が設けられ、互いに隣接する凸部の間に存在する第1の傾斜溝の空間体積(A)に対する互いに隣接する凸部の間に存在する第2の傾斜溝の空間体積(B)の比(B/A)は、0.9以上4.0以下であることが好ましい。このような構成によれば、現像剤を現像に好適な状態で担持することが可能となると共に、現像装置内部からの空気の吹き出し状態を好ましく制御することができる。   Further, the outer circumferential surface is provided with a convex portion sandwiched between the first inclined grooves and sandwiched between the second inclined grooves, and the space volume of the first inclined grooves existing between the adjacent convex portions. It is preferable that the ratio (B / A) of the spatial volume (B) of the second inclined groove existing between the adjacent convex portions with respect to (A) is 0.9 or more and 4.0 or less. According to such a configuration, it is possible to carry the developer in a state suitable for development, and it is possible to preferably control the air blowing state from the inside of the developing device.

また、第1の傾斜溝の平均溝間隔は第2の傾斜溝の平均溝間隔と等しいことが好ましい。このような構成によれば、他の接触部材との接触状態が好ましいものとなり、セルフクリーニング性能や部品相互間の摩耗状態を適切に保持することができる。   The average groove interval of the first inclined grooves is preferably equal to the average groove interval of the second inclined grooves. According to such a configuration, the contact state with other contact members is preferable, and the self-cleaning performance and the wear state between components can be appropriately maintained.

また、本発明に好適な現像剤は、少なくとも、結着樹脂、着色材、離型材及び無機微粉体を含む一成分現像剤であり、第1の傾斜溝の平均溝深さは、現像剤の重量平均粒径(D4)の105%以上190%以下であることが好ましい。このような構成によれば、現像剤への荷電付与能力が一層良好なものとなるので、トナー粒子中に荷電制御剤を含有せずとも、現像剤の帯電付与状態を好適なものとすることが出来る。   The developer suitable for the present invention is a one-component developer including at least a binder resin, a colorant, a release material, and an inorganic fine powder. The average groove depth of the first inclined groove is the It is preferably 105% or more and 190% or less of the weight average particle diameter (D4). According to such a configuration, since the charge imparting ability to the developer is further improved, the charge imparted state of the developer should be made suitable without including a charge control agent in the toner particles. I can do it.

また、無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が35nm以上65nm以下であるシリコーンオイル処理無機微粉体を含有することで、画像形成装置とのマッチング性が向上するので好ましい。   Further, it is preferable that the inorganic fine powder contains at least a silicone oil-treated inorganic fine powder having a number average particle diameter of 35 nm or more and 65 nm or less because matching with an image forming apparatus is improved.

また、無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が70nm以上200nm以下である疎水化処理無機微粉体を含有することで、画像形成装置とのマッチング性が向上するので好ましい。   In addition, it is preferable that the inorganic fine powder contains at least a hydrophobized inorganic fine powder having a number average particle diameter of 70 nm or more and 200 nm or less because matching with an image forming apparatus is improved.

本発明の別の側面は、回転可能に配設され、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体の外周面上に当接するように配置され、現像剤担持体上に供給された現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置であって、現像剤担持体の外周面には、現像剤担持体の周方向及び現像剤担持体の回転軸線の方向に対して傾斜する方向に形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝と、周方向及び回転軸線の方向に対して傾斜すると共に、第1の傾斜溝と交差するように形成された螺旋状に連続する第2の傾斜溝とが設けられ、第1の傾斜溝の平均溝深さは、第2の傾斜溝の平均溝深さよりも大きく、第1の傾斜溝の平均溝幅は、第2の傾斜溝の平均溝幅よりも小さい。   According to another aspect of the present invention, a developer carrier that is rotatably disposed and carries a developer and a developer carrier that is disposed so as to abut on the outer peripheral surface of the developer carrier and is supplied onto the developer carrier. And a developer regulating member that regulates the layer thickness of the developed developer, the outer circumferential surface of the developer carrying member having a circumferential direction of the developer carrying member and a direction of the rotation axis of the developer carrying member A first inclined groove formed in a direction inclined with respect to the spiral, and a spiral formed so as to be inclined with respect to the circumferential direction and the direction of the rotation axis and intersect the first inclined groove. And an average groove depth of the first inclined groove is larger than an average groove depth of the second inclined groove, and an average groove width of the first inclined groove is: It is smaller than the average groove width of the second inclined groove.

この現像装置は、現像剤担持体の外周面に、溝深さと溝幅が異なる第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を配し、それらを交差させることで形成される規則正しい形状を有した面が設けられる。このような面を有する現像担持体は、現像担持体におけるトナー粒子の帯電量と担持量を一定に維持できると共に、トナー粒子に対し、現像時に好適な帯電量分布とパッキング状態を供与することが可能となる。従って、現像装置によれば、高品位な画像を安定して提供することができる。   This developing device has a regular shape formed by arranging a first inclined groove and a second inclined groove having different groove depths and groove widths on the outer peripheral surface of the developer carrying member and intersecting them. A surface is provided. A development carrier having such a surface can maintain a constant charge amount and carrying amount of toner particles on the development carrier, and can provide toner particles with a suitable charge amount distribution and packing state during development. It becomes possible. Therefore, according to the developing device, a high-quality image can be stably provided.

また、外周面には、第1の傾斜溝に挟まれると共に、第2の傾斜溝に挟まれた凸部が設けられ、互いに隣接する凸部の間に存在する第1の傾斜溝の空間体積(A)に対する互いに隣接する凸部の間に存在する第2の傾斜溝の空間体積(B)の比(B/A)は、0.9以上4.0以下であることが好ましい。このような構成によれば、現像剤を現像に好適な状態で担持することが可能となると共に、現像装置内部からの空気の吹き出し状態を好ましく制御することができる。   Further, the outer circumferential surface is provided with a convex portion sandwiched between the first inclined grooves and sandwiched between the second inclined grooves, and the space volume of the first inclined grooves existing between the adjacent convex portions. It is preferable that the ratio (B / A) of the spatial volume (B) of the second inclined groove existing between the adjacent convex portions with respect to (A) is 0.9 or more and 4.0 or less. According to such a configuration, it is possible to carry the developer in a state suitable for development, and it is possible to preferably control the air blowing state from the inside of the developing device.

また、第1の傾斜溝の平均溝間隔は第2の傾斜溝の平均溝間隔と等しいことが好ましい。このような構成によれば、他の接触部材との接触状態が好ましいものとなり、セルフクリーニング性能や部品相互間の摩耗状態を適切に保持することができる。   The average groove interval of the first inclined grooves is preferably equal to the average groove interval of the second inclined grooves. According to such a configuration, the contact state with other contact members is preferable, and the self-cleaning performance and the wear state between components can be appropriately maintained.

また、現像剤は、少なくとも、結着樹脂、着色材、離型材及び無機微粉体を含む非磁性一成分現像剤であり、第1の傾斜溝の平均溝深さは、現像剤の重量平均粒径(D4)の105%以上190%以下であることが好ましい。このような構成によれば、現像剤への荷電付与能力が一層良好なものとなるので、トナー粒子中に荷電制御剤を含有せずとも、現像剤の帯電付与状態を好適なものとすることが出来る。   The developer is a non-magnetic one-component developer containing at least a binder resin, a colorant, a release material, and an inorganic fine powder, and the average groove depth of the first inclined groove is a weight average particle of the developer. It is preferably 105% or more and 190% or less of the diameter (D4). According to such a configuration, since the charge imparting ability to the developer is further improved, the charge imparted state of the developer should be made suitable without including a charge control agent in the toner particles. I can do it.

また、無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が35nm以上65nm以下であるシリコーンオイル処理無機微粉体を含有することで、画像形成装置とのマッチング性が向上するので好ましい。   Further, it is preferable that the inorganic fine powder contains at least a silicone oil-treated inorganic fine powder having a number average particle diameter of 35 nm or more and 65 nm or less because matching with an image forming apparatus is improved.

また、無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が70nm以上200nmである疎水化処理無機微粉体を含有することで、上記の如き効果を維持することができるので好ましい。   In addition, it is preferable that the inorganic fine powder contains at least the hydrophobized inorganic fine powder having a number average particle size of 70 nm or more and 200 nm because the above-described effects can be maintained.

また、現像剤規制部材は、現像剤担持体の回転軸に平行な幅方向に延びる端部を有する弾性当接体を備える。このような構成によれば、第1の傾斜溝及び第2の傾斜溝において、所定の層厚を有する現像剤を保持させることができる。   The developer regulating member includes an elastic contact body having an end portion extending in the width direction parallel to the rotation axis of the developer carrier. According to such a configuration, the developer having a predetermined layer thickness can be held in the first inclined groove and the second inclined groove.

この時、現像剤担持体に対する現像剤規制部材の当接部分の表面硬度比が0.20以上1.00未満であることが好ましい。この構成によれば、トナーのフィルミング等を防止できるので、トナー粒子の帯電状態に維持だけではなく、トナー粒子の担持状態をも最良の状態に維持することが出来る。その結果、例えば、縦縞状の画像濃度ムラの発生を抑制し、画像濃度、印刷背景の相当する非画像領域のトナー汚れ、細線再現性及び色味等の悪化/変動等を最小限に留めることを可能とした優れた現像装置を提供することができる。   At this time, the surface hardness ratio of the contact portion of the developer regulating member with respect to the developer carrying member is preferably 0.20 or more and less than 1.00. According to this configuration, since filming of the toner can be prevented, not only the charged state of the toner particles but also the supported state of the toner particles can be maintained in the best state. As a result, for example, the occurrence of vertical stripe-shaped image density unevenness is suppressed, and deterioration / fluctuation of image density, toner contamination in a non-image area corresponding to the print background, fine line reproducibility, color tone, etc. are minimized. Therefore, it is possible to provide an excellent developing device capable of achieving the above.

また、本発明の別の側面は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体と一体的にカートリッジ化される上記現像装置と、を備えたプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジは、上記現像装置を備えているため、現像剤担持体のトナー粒子の帯電量と担持量を一定に維持できると共に、トナー粒子に対し、現像時に好適な帯電量分布とパッキング状態を供与することが可能となる。従って、現像ローラを備える現像装置によれば高品位な画像を安定して提供することができる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge including an electrostatic latent image carrier and the developing device integrated with the electrostatic latent image carrier. Since this process cartridge is equipped with the above developing device, the charge amount and the carry amount of the toner particles of the developer carrying member can be kept constant, and the charge amount distribution and the packing state suitable for the toner particles during the development can be maintained. Can be provided. Therefore, according to the developing device including the developing roller, it is possible to stably provide a high-quality image.

また、本発明の別の側面は、上記現像装置又は上記プロセスカートリッジを備えた画像形成装置である。この画像形成装置は、上記現像装置又は上記プロセスカートリッジを備えているため、現像剤担持体のトナー粒子の帯電量と担持量を一定に維持できると共に、トナー粒子に対し、現像時に好適な帯電量分布とパッキング状態を供与することが可能となる。従って、現像ローラを備える現像装置によれば高品位な画像を安定して提供することができる。   Another aspect of the present invention is an image forming apparatus including the developing device or the process cartridge. Since the image forming apparatus includes the developing device or the process cartridge, the charge amount and the carry amount of the toner particles on the developer carrier can be maintained constant, and the charge amount suitable for the toner particles during development can be maintained. Distribution and packing status can be provided. Therefore, according to the developing device including the developing roller, it is possible to stably provide a high-quality image.

本発明の現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置よれば、従来から指摘或いは潜在的に存在していた上記のような問題点を解決し、高品位な画像を安定して提供することができる。   According to the developing roller, the developing device, the process cartridge, and the image forming apparatus of the present invention, the above-mentioned problems that have been pointed out or potentially existed are solved, and high-quality images are stably provided. be able to.

すなわち、画像濃度や細線再現性に優れ、非画像領域(バックグラウンド)のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラを未然に防止することが出来る。また、現像剤の規制状態を最良の状態にすることが可能となり、感光体ドラムへの不要なトナー飛散や現像ローラ表面へのトナー固着を防止することが出来るので、現像剤の使用量低減や画像形成装置の安定的稼働に貢献することができる。   That is, it is excellent in image density and fine line reproducibility, and it is possible to prevent toner stains in the non-image area (background) and image density unevenness in the form of vertical stripes. In addition, it is possible to make the regulated state of the developer the best, and it is possible to prevent unnecessary toner scattering on the photosensitive drum and toner sticking to the surface of the developing roller. This can contribute to stable operation of the image forming apparatus.

本実施形態に係る現像装置の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of the image development apparatus concerning this embodiment. 本発明に係る現像ローラの外周面に設けた現像剤担持面の概略説明図Schematic explanatory drawing of the developer carrying surface provided on the outer peripheral surface of the developing roller according to the present invention 格子状の凹凸面を設けた従来の現像ローラに対し、現像剤規制部材が当接し た際に生じる空隙の様子を模式的に示した説明図Explanatory drawing schematically showing the state of the gap generated when the developer regulating member comes into contact with a conventional developing roller having a grid-like uneven surface 本発明に係る現像ローラに対し、現像剤規制部材が当接した際に生じる空隙 の様子を模式的に示した説明図Explanatory drawing which showed typically the mode of the space | gap produced when a developer control member contact | abuts with respect to the developing roller which concerns on this invention. 本発明に係る現像ローラの現像剤担持面上の第1の傾斜溝と第2の傾斜溝上 に定義される空間体積(A)と空間体積(B)の説明図Explanatory drawing of the space volume (A) and space volume (B) which are defined on the 1st inclination groove | channel and 2nd inclination groove | channel on the developer carrying surface of the developing roller which concerns on this invention 本発明に係る現像ローラの現像剤担持面上の凸部高さの説明図Explanatory drawing of the convex part height on the developer carrying surface of the developing roller which concerns on this invention 本発明に係る現像ローラの現像剤担持面上の傾斜溝の溝深さの説明図Explanatory drawing of the groove depth of the inclined groove on the developer carrying surface of the developing roller according to the present invention 本発明に係る現像ローラの製造方法の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the manufacturing method of the developing roller which concerns on this invention 現像剤規制部材の突出し量の説明図Explanatory drawing of protruding amount of developer regulating member

以下、本発明に好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状及びそれらの相対配置等は、本発明が適応される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には、同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, exemplary embodiments suitable for the present invention will be described in detail. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope of the invention to the following embodiments. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明は、電子写真方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ及びこれ等の複合機等に用いられる現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing roller, a developing device, a process cartridge, and an image for use in a copying machine, a printer, a facsimile machine, a word processor, and a multi-function machine for forming an image on a recording material (recording medium) using an electrophotographic system. The present invention relates to a forming apparatus.

まず、画像形成装置及び当該画像形成装置を用いた画像形成方法について説明する。   First, an image forming apparatus and an image forming method using the image forming apparatus will be described.

<画像形成装置及び画像形成方法について>
本実施形態に係る画像形成方法は、少なくとも、外部より帯電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う帯電工程と、帯電された静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程と、静電荷像を現像剤であるトナーにより現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写工程と、転写材上のトナー像を加熱定着する定着工程とを有するものである。また、先に挙げた工程以外に、例えば、静電潜像担持体表面に残存したトナー等の残存物を除去するクリーニング工程等を更に備えていてもよい。
<Regarding Image Forming Apparatus and Image Forming Method>
The image forming method according to the present embodiment includes at least a charging step in which a voltage is applied to the charging member from the outside to charge the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image on the charged electrostatic latent image carrier. A latent image forming step for forming the electrostatic image, a developing step for developing the electrostatic image with toner as a developer to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, and a toner image on the electrostatic latent image carrier. The image forming apparatus includes a transfer process for transferring to a transfer material and a fixing process for heating and fixing a toner image on the transfer material. In addition to the above-described steps, for example, a cleaning step for removing residuals such as toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier may be further provided.

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例として、一成分現像方式を用いた画像形成装置について説明する。   Hereinafter, an image forming apparatus using a one-component developing method will be described as an example of the image forming apparatus according to the present embodiment.

画像形成装置において、電子写真感光体の周囲には、電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段である帯電部と、帯電された電子写真感光体を露光し画像情報に応じて静電潜像を形成する潜像形成手段である露光部と、静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する現像手段である現像部と、電子写真感光体の表面に形成されたトナー画像を被転写体の表面に転写する転写手段である転写部と、転写後の電子写真感光体の表面上に残存したトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング部とが、この順で配置されている。   In an image forming apparatus, a charging unit that is a charging unit that charges the surface of an electrophotographic photosensitive member and a charged electrophotographic photosensitive member are exposed around the electrophotographic photosensitive member, and an electrostatic latent image is exposed according to image information. A latent image forming unit that forms a toner image, a developing unit that is a developing unit that develops an electrostatic latent image with toner to form a toner image, and a toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member. A transfer portion that is a transfer means for transferring to the surface of the transfer body and a cleaning portion that is a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member after transfer are arranged in this order.

また、被転写体に転写されたトナー画像を定着する定着手段である定着部が、転写部の被転写体の進行方法側に配置されている。   In addition, a fixing unit that is a fixing unit that fixes the toner image transferred to the transfer target is disposed on the transfer unit side of the transfer target in the transfer unit.

本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。   The operation of the image forming apparatus according to this embodiment will be described.

まず、帯電部により電子写真感光体の表面が均一に帯電される(帯電工程)。次に、露光部により電子写真感光体の表面に光が照射され、光の照射された部分の帯電電荷が除去されて、画像情報に応じて静電荷像(静電潜像)が形成される(潜像形成工程)。その後、静電荷像が現像部により現像され、電子写真感光体の表面にトナー画像が形成される(現像工程)。   First, the surface of the electrophotographic photosensitive member is uniformly charged by the charging unit (charging process). Next, light is irradiated onto the surface of the electrophotographic photosensitive member by the exposure unit, and the charged charges in the irradiated portion are removed, and an electrostatic charge image (electrostatic latent image) is formed according to the image information. (Latent image forming step). Thereafter, the electrostatic charge image is developed by the developing unit, and a toner image is formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member (developing step).

例えば、電子写真感光体として有機感光体を用い、露光部としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機を考える。この場合、電子写真感光体の表面は、帯電部により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部によりトナーが付与され可視像化される。   For example, consider a digital electrophotographic copying machine that uses an organic photoconductor as an electrophotographic photoconductor and uses a laser beam as an exposure unit. In this case, the surface of the electrophotographic photosensitive member is negatively charged by the charging unit, a digital latent image is formed in a dot shape by the laser beam light, and toner can be applied by the developing unit to the portion irradiated with the laser beam light. Visualized.

続いて、転写部で、用紙等の被転写体がこのトナー画像に重ねられ、被転写体の裏側からトナーとは逆極性の電荷が被転写体に与えられ、静電気力によりトナー画像が被転写体に転写される(転写工程)。転写されたトナー画像は、定着部において定着部材により熱及び圧力が加えられ、被転写体に融着されて定着される(定着工程)。   Subsequently, a transfer body such as paper is superimposed on the toner image at the transfer section, and a charge having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer body from the back side of the transfer body, and the toner image is transferred by electrostatic force. It is transferred to the body (transfer process). The transferred toner image is subjected to heat and pressure by a fixing member in a fixing unit, and is fused and fixed to a transfer target (fixing step).

他方、転写されずに電子写真感光体の表面に残存したトナーは、クリーニング部で除去される(クリーニング工程)。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで、一回のサイクルが終了する。   On the other hand, the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member without being transferred is removed by a cleaning unit (cleaning step). One cycle is completed in a series of processes from charging to cleaning.

なお、トナー画像は、中間転写体等の転写体を介して、被転写体に転写されても良い。   Note that the toner image may be transferred to a transfer target via a transfer member such as an intermediate transfer member.

以下、画像形成装置における帯電手段、静電潜像担持体、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段、及び定着手段について説明する。   Hereinafter, a charging unit, an electrostatic latent image carrier, an exposure unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, and a fixing unit in the image forming apparatus will be described.

[帯電手段]
帯電手段である帯電部としては、例えば、コロナ放電を利用した帯電器や導電性又は半導電性の帯電ロール等を用いることができる。導電性又は半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体に対して、直流電流を印加してもよく、交流電流を重畳させて印加してもよい。このような帯電部により、電子写真感光体との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることで、電子写真感光体表面を帯電させる。なお、導電性又は半導電性の帯電ロールは、単層構造であってもよく、多重構造であってもよい。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を更に設けてもよい。
[Charging means]
As the charging unit as the charging means, for example, a charger using corona discharge, a conductive or semiconductive charging roll, or the like can be used. A contact-type charger using a conductive or semiconductive charging roll may apply a direct current to the electrophotographic photosensitive member or may apply an alternating current superimposed thereon. By such a charging unit, the surface of the electrophotographic photosensitive member is charged by generating a discharge in a minute space near the contact portion with the electrophotographic photosensitive member. The conductive or semiconductive charging roll may have a single layer structure or a multiple structure. Further, a mechanism for cleaning the surface of the charging roll may be further provided.

[静電潜像担持体]
静電潜像担持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。静電潜像担持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に、有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層と、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層とが、この順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層との積層順序は、逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよいが、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等といった他の種類の感光層を使用してもよい。
[Electrostatic latent image carrier]
The electrostatic latent image carrier has a function of forming at least a latent image (electrostatic charge image). As the electrostatic latent image carrier, an electrophotographic photosensitive member is preferably exemplified. An electrophotographic photoreceptor has a coating film containing an organic photoreceptor or the like on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate. The coating film is a substrate in which a subbing layer, a charge generation layer containing a charge generation material, and a photosensitive layer containing a charge transport layer containing a charge transport material are formed in this order, if necessary. It is. The order of stacking the charge generation layer and the charge transport layer may be reversed. These are laminated photoconductors in which a charge generation material and a charge transport material are contained in separate layers (charge generation layer, charge transport layer), but both the charge generation material and the charge transport material are the same. A single layer type photoreceptor included in the above layer may be used, but a laminated type photoreceptor is preferred. Further, an intermediate layer may be provided between the undercoat layer and the photosensitive layer. In addition, other types of photosensitive layers such as an amorphous silicon photosensitive film may be used without being limited to the organic photoreceptor.

[露光手段]
露光手段である露光部としては、特に制限はなく、例えば、静電潜像担持体表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
[Exposure means]
There are no particular limitations on the exposure unit that is the exposure means, and for example, an optical system device that can expose a light source such as a semiconductor laser beam, LED light, or liquid crystal shutter light to the surface of the electrostatic latent image carrier in a desired image-like manner. Etc.

[現像手段]
現像手段である現像部は、少なくとも、現像剤担持体と、現像剤(トナー)及び現像剤規制部材を有し、必要に応じて、現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材や攪拌搬送部材とを有する。現像剤担持体は、電子写真感光体の周面上に形成された静電潜像に対して現像剤を供給するものであり、例えば、非磁性の金属や高分子材料からなる円柱状又は筒状部材である。現像剤担持体は、電子写真感光体と対向して回転可能に設置され、現像バイアスを印加する現像バイアス印加部が設けられている。
[Development means]
The developing unit, which is a developing unit, includes at least a developer carrier, a developer (toner), and a developer regulating member, and a developer supply for supplying the developer to the developer carrier as necessary. It has a member and a stirring conveyance member. The developer carrying member supplies the developer to the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the electrophotographic photosensitive member. For example, the developer carrying member is a cylinder or cylinder made of a nonmagnetic metal or a polymer material. It is a shaped member. The developer carrying member is rotatably installed so as to face the electrophotographic photosensitive member, and is provided with a developing bias applying unit that applies a developing bias.

また、現像剤担持体と電子写真感光体とが対向する位置を基準として現像剤担持体の回転方向上流側には、現像剤規制部材が設けられている。現像剤規制部材は、現像剤担持体の周面上に担持した現像剤の層厚に均す部材であって、例えば、金属製のブレードから構成することができる。   Further, a developer regulating member is provided on the upstream side in the rotation direction of the developer carrier with reference to the position where the developer carrier and the electrophotographic photosensitive member face each other. The developer regulating member is a member that equalizes the layer thickness of the developer carried on the peripheral surface of the developer carrying member, and can be constituted by, for example, a metal blade.

現像剤が非磁性一成分トナーである場合には、攪拌搬送部材等により搬送された現像剤が、直接及び/又は現像剤供給部材によって現像剤担持体表面に供給される。現像剤担持体と電子写真感光体との間には、所定の現像バイアスが印加され、現像剤担持体上の現像剤は、静電潜像に応じて電子写真感光体上に飛翔し、トナー像(可視像)となる。   When the developer is a non-magnetic one-component toner, the developer conveyed by the agitating / conveying member or the like is supplied directly and / or to the surface of the developer carrying member by the developer supply member. A predetermined developing bias is applied between the developer carrying member and the electrophotographic photosensitive member, and the developer on the developer carrying member flies onto the electrophotographic photosensitive member in accordance with the electrostatic latent image, and toner It becomes an image (visible image).

[転写手段]
転写手段である転写部としては、例えば、被転写体の裏側からトナーとは逆極性の電荷を被転写体に与え、静電気力によりトナー画像を被転写体に転写するもの、又は、被転写体の表面に被転写体を介して直接接触して転写する導電性又は半導電性のロール等を用いた転写ロール及び転写ロール押圧装置を用いることができる。転写ロールには、静電潜像担持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード等により、任意に設定することができる。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の被転写体に直接転写する方式でも、中間転写体を介して被転写体に転写する方式でもよい。
[Transfer means]
Examples of the transfer unit that is a transfer unit include a transfer unit that applies a charge having a reverse polarity to the toner from the back side of the transfer target, and transfers the toner image to the transfer target by electrostatic force, or the transfer target. A transfer roll and a transfer roll pressing device using a conductive or semiconductive roll that directly contacts and transfers to the surface of the film via a transfer medium can be used. A direct current may be applied to the transfer roll as a transfer current applied to the electrostatic latent image carrier, or an alternating current may be applied in a superimposed manner. The transfer roll can be arbitrarily set according to the width of the image area to be charged, the shape of the transfer charger, the opening width, the process speed, and the like. Further, a single layer foam roll or the like is suitably used as a transfer roll for cost reduction. As a transfer method, a method of transferring directly to a transfer medium such as paper or a method of transferring to a transfer medium via an intermediate transfer member may be used.

中間転写体としては、公知の中間転写体を用いることができる。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。   A known intermediate transfer member can be used as the intermediate transfer member. Materials used for the intermediate transfer member include polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyalkylene phthalate, PC / polyalkylene terephthalate (PAT) blend material, ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) / PC, ETFE / PAT, PC / PAT blend materials, and the like can be mentioned. From the viewpoint of mechanical strength, an intermediate transfer belt using a thermosetting polyimide resin is preferable.

[クリーニング手段]
クリーニング手段であるクリーニング部については、静電潜像担持体上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定して差し支えない。これらの中でも弾性を有するクリーニングブレードを用いることが好ましい。
[Cleaning means]
The cleaning unit, which is a cleaning means, may be selected as appropriate as long as it cleans the residual toner on the electrostatic latent image carrier, such as a blade cleaning method, a brush cleaning method, or a roll cleaning method. . Among these, it is preferable to use a cleaning blade having elasticity.

[定着手段]
定着手段(画像定着装置)である定着部としては、被転写体に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、ローラ状やベルト状の定着部材を備えるものである。
[Fixing means]
The fixing unit, which is a fixing unit (image fixing device), fixes a toner image transferred to a transfer medium by heating, pressing, or heating and pressing, and includes a roller-like or belt-like fixing member. It is.

上記のような画像形成装置は、画像情報に従って、記録材(例えば、記録用紙、プラスチックシート、等)に画像を形成することが可能で、前記画像情報は、画像形成装置に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から入力される。   The image forming apparatus as described above can form an image on a recording material (eg, recording paper, plastic sheet, etc.) according to the image information, and the image information is read by an image connected to the image forming apparatus. It is input from a host device such as a personal computer that is communicably connected to the apparatus or the image forming apparatus main body.

続いて、上記のような画像形成装置の現像手段である現像装置について、より詳細に説明する。   Next, the developing device that is the developing unit of the image forming apparatus as described above will be described in more detail.

[現像装置の説明]
図1は、本実施形態に係る現像装置100の概略構成を示す断面図であり、上記のような画像形成装置に搭載される。例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応する現像装置100を備えた画像形成装置は、現像装置100による現像により、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色を用いてカラー画像を形成する。画像形成装置は、トナー像を形成する現像ローラ110を備えた現像装置100のほかに、用紙を搬送する記録媒体搬送ユニットと、トナー像を用紙に二次転写する転写ユニットと、周面に画像が形成される静電潜像担持体である感光体ドラム30と、トナー像を用紙に付着させる定着ユニットとを備えている。
[Description of developing device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a developing device 100 according to the present embodiment, which is mounted on the image forming apparatus as described above. For example, an image forming apparatus including the developing device 100 corresponding to each color of magenta, yellow, cyan, and black forms a color image using each color of magenta, yellow, cyan, and black by development by the developing device 100. In addition to the developing device 100 including the developing roller 110 that forms a toner image, the image forming apparatus includes a recording medium conveying unit that conveys a sheet, a transfer unit that secondarily transfers the toner image to the sheet, and an image on the peripheral surface. Is provided with a photosensitive drum 30 that is an electrostatic latent image carrier on which a toner image is formed, and a fixing unit that adheres a toner image to a sheet.

このような画像形成装置に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置の制御部は、受信した画像信号に基づいて、帯電ローラにより感光体ドラム30の表面を所定の電位に均一に帯電させる。その後、露光ユニットにより感光体ドラム30の表面にレーザ光を照射して静電潜像を形成する。一方、各現像装置100では、現像室内にあるトナーT(現像剤)をトナー供給ローラ120(現像剤供給体)により現像ローラ110に担持させる。   When an image signal of a recorded image is input to such an image forming apparatus, the control unit of the image forming apparatus uniformly charges the surface of the photosensitive drum 30 to a predetermined potential by a charging roller based on the received image signal. To charge. Thereafter, the exposure unit irradiates the surface of the photosensitive drum 30 with laser light to form an electrostatic latent image. On the other hand, in each developing device 100, the toner T (developer) in the developing chamber is carried on the developing roller 110 by the toner supply roller 120 (developer supply body).

そして、現像ローラ110の回転によりトナーが感光体ドラム30と対向する領域まで搬送されると、現像ローラ110に担持されたトナーが感光体ドラム30の周面上に形成された静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。このような現像をマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対して行う。こうして形成されたトナー像は、感光体ドラム30と転写ベルトとが対向する領域で、感光体ドラム30から転写ベルトへ一次転写される。そして、トナー像は、記録媒体搬送ユニットによって搬送された用紙に二次転写される。その後、トナー像が二次転写された用紙は、定着ユニットへ搬送されて定着され、画像形成装置の外部へ排出される。   Then, when the toner is conveyed to a region facing the photosensitive drum 30 by the rotation of the developing roller 110, the toner carried on the developing roller 110 becomes an electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 30. The electrostatic latent image is developed. Such development is performed for each color of magenta, yellow, cyan, and black. The toner image thus formed is primarily transferred from the photosensitive drum 30 to the transfer belt in a region where the photosensitive drum 30 and the transfer belt face each other. Then, the toner image is secondarily transferred onto the sheet conveyed by the recording medium conveyance unit. Thereafter, the sheet onto which the toner image has been secondarily transferred is conveyed to the fixing unit and fixed, and is discharged outside the image forming apparatus.

ここで、現像装置100は、前述した現像ローラ110のほかに、トナー供給ローラ120、トナー収容室130(現像剤収容室)、弾性ブレード142を有する現像剤規制部材、現像室150、トナー貯留部160(現像剤貯留部)、区画壁170、搬送部材135及び撹拌部材165を備えている。なお、画像形成装置には、現像装置100が、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応して設けられるが、現像剤であるトナーの種類が異なることを除いて基本的な構成は同じであるため、以下、個別の説明は省略する。   Here, the developing device 100 includes, in addition to the developing roller 110 described above, a toner supply roller 120, a toner containing chamber 130 (developer containing chamber), a developer regulating member having an elastic blade 142, a developing chamber 150, a toner reservoir. 160 (developer storage part), the partition wall 170, the conveyance member 135, and the stirring member 165 are provided. In the image forming apparatus, the developing device 100 is provided corresponding to each color of magenta, yellow, cyan, and black, but the basic configuration is the same except that the type of toner as a developer is different. Therefore, the individual description is omitted below.

トナー収容室130は、トナーTを収容する室である。現像室150は、現像ローラ110によって現像を行う室であり、トナー収容室130の上方に隣接して配置されている。トナー収容室130と現像室150との間には区画壁170が設けられており、区画壁170がトナー収容室130と現像室150とを区画する。区画壁170にはその一部に開口部172が設けられており、この開口部172を介してトナー収容室130と現像室150とが繋がるようになっている。トナー収容室130、現像室150及び区画壁170は、一体に形成されている。   The toner storage chamber 130 is a chamber for storing the toner T. The developing chamber 150 is a chamber in which development is performed by the developing roller 110, and is disposed adjacent to and above the toner storage chamber 130. A partition wall 170 is provided between the toner storage chamber 130 and the development chamber 150, and the partition wall 170 partitions the toner storage chamber 130 and the development chamber 150. An opening 172 is provided in a part of the partition wall 170, and the toner storage chamber 130 and the developing chamber 150 are connected via the opening 172. The toner storage chamber 130, the developing chamber 150, and the partition wall 170 are integrally formed.

トナー収容室130には、トナーTを現像室150に搬送する搬送部材135が設けられている。搬送部材135は、回転可能な弾性を有した搬送部材であり、回転動作を行うことにより、区画壁170の開口部172を通じて、トナー収容室130内に収容されているトナーTを所定量、現像室150内に搬送する。   The toner storage chamber 130 is provided with a conveying member 135 that conveys the toner T to the developing chamber 150. The conveyance member 135 is a conveyance member having a rotatable elasticity, and develops a predetermined amount of toner T accommodated in the toner accommodation chamber 130 through the opening 172 of the partition wall 170 by rotating. It is transferred into the chamber 150.

トナー供給ローラ120は、トナー収容室130から搬送部材135によって供給されたトナーTと、後述する現像剤規制部材140(図9参照)によって現像ローラ110から掻き落とされたトナーTとが撹拌部材165で撹拌混合されたトナーTを、現像ローラ110に供給するための供給部材である。トナー供給ローラ120は、現像ローラ110の周面上に当接するように現像ローラ110に対向して現像室150内に配置されている。トナー供給ローラ120は、例えばポリウレタンフォーム等の弾性部材からなり、弾性変形可能なように形成されており、弾性変形された状態で現像ローラ110に当接するようになっている。   In the toner supply roller 120, the toner T supplied from the toner storage chamber 130 by the conveying member 135 and the toner T scraped off from the developing roller 110 by the developer regulating member 140 (see FIG. 9) to be described later are stirred. And a supply member for supplying the toner T, which has been stirred and mixed, to the developing roller 110. The toner supply roller 120 is disposed in the developing chamber 150 so as to face the developing roller 110 so as to abut on the circumferential surface of the developing roller 110. The toner supply roller 120 is made of an elastic member such as polyurethane foam, and is formed so as to be elastically deformable. The toner supply roller 120 is in contact with the developing roller 110 in an elastically deformed state.

トナー供給ローラ120は、例えば反時計回りに回転し、同じく反時計回りに回転する現像ローラ110との当接領域において、現像ローラ110と逆方向に移動するように構成されている。このような構成のトナー供給ローラ120の表面には、撹拌混合されたトナーTが付着されており、トナー供給ローラ120の表面が現像ローラ110の表面に当接することによって、トナー供給ローラ120から現像ローラ110にトナーTが供給され、現像ローラ110にトナーを担持させる。また、トナー供給ローラ120は、トナーTの供給と同時に、感光体ドラム30との現像ニップを通過して現像に使用されなかったトナーTを現像ローラ110から剥ぎ取り、トナーTが長時間にわたって現像ローラ110上に滞留することで帯電量が過上昇することを防止する機能も持ち合わせている。   The toner supply roller 120 rotates, for example, counterclockwise, and is configured to move in the opposite direction to the developing roller 110 in a contact area with the developing roller 110 that also rotates counterclockwise. Toner supply roller 120 having such a configuration has agitated and mixed toner T attached to the surface thereof, and the surface of toner supply roller 120 abuts on the surface of development roller 110, so that development is performed from toner supply roller 120. The toner T is supplied to the roller 110, and the developing roller 110 carries the toner. In addition, the toner supply roller 120 peels off the toner T that has not been used for development through the development nip with the photosensitive drum 30 simultaneously with the supply of the toner T, and the toner T is developed for a long time. It also has a function of preventing the charge amount from excessively rising due to staying on the roller 110.

現像ローラ110は、トナー供給ローラ120から供給されたトナーTをその表面に担持して感光体ドラム30と対向する領域までトナーTを搬送し、感光体ドラム30の周面上に形成された静電潜像にそのトナーTを移動させて、静電潜像を現像させるための部材であり、トナー供給ローラ120の周面上に当接するようにトナー供給ローラ120に対向すると共に感光体ドラム30に対向するように現像室150内に配置されている。   The developing roller 110 carries the toner T supplied from the toner supply roller 120 on its surface, conveys the toner T to a region facing the photosensitive drum 30, and is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 30. This is a member for moving the toner T to the electrostatic latent image and developing the electrostatic latent image. The member is opposed to the toner supply roller 120 so as to abut on the peripheral surface of the toner supply roller 120 and is also photosensitive drum 30. Is disposed in the developing chamber 150 so as to face the surface.

[現像ローラの構成]
本発明によれば、現像剤担持体としての現像ローラの外周面に、溝深さと溝幅が異なる第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を交差させることによって形成される規則正しく配列された特定の表面形状を呈する現像剤担持面を設けることにより、従来から指摘されていた問題に加え、上記のような新たな問題点に対し、包括的に高度な対応が可能となる。
[Development roller configuration]
According to the present invention, on the outer peripheral surface of the developing roller as the developer carrying member, the regularly arranged identification formed by intersecting the first inclined groove and the second inclined groove having different groove depths and groove widths. By providing the developer carrying surface exhibiting the above surface shape, it is possible to comprehensively cope with the above new problems in addition to the problems pointed out conventionally.

本発明の現像ローラは、現像剤担持体の外周面に、周方向(回転方向)及び回転軸線の方向に対して一定の傾斜角で形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝と、周方向及び回転軸線の方向に対して一定の傾斜角で形成された螺旋状に連続すると共に、溝深さが深く且つ溝幅が広い第2の傾斜溝を交差させることによって形成される現像剤担持面を有することを特徴としており、例えば、アルミ合金や鉄合金等のローラ基材を、転造法やエッチング法等の公知の方法で表面加工した後、必要に応じて、研磨やめっき等の追加工を加えることによって製造される。   The developing roller of the present invention comprises a first inclined groove that is spirally continuous on the outer peripheral surface of the developer carrying member and is formed at a constant inclination angle with respect to the circumferential direction (rotation direction) and the direction of the rotation axis. A developer formed by intersecting a second inclined groove which is continuous in a spiral shape formed at a constant inclination angle with respect to the circumferential direction and the direction of the rotation axis and has a deep groove depth and a wide groove width. It is characterized by having a supporting surface, for example, after surface processing a roller base material such as an aluminum alloy or an iron alloy by a known method such as a rolling method or an etching method, polishing or plating, if necessary Manufactured by adding additional machining.

図2は、本発明の一実施形態であって、現像ローラ110は、現像ローラ110の外周面に、現像ローラ110の回転軸線の方向(X)に対して傾斜角αで矢印のA方向に形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝201と、同様に傾斜角βで矢印のBの方向に形成された螺旋状に連続する第2の傾斜溝202を交差させることで形成された現像剤担持面を有している。   FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. The developing roller 110 is arranged on the outer peripheral surface of the developing roller 110 in the direction of arrow A with an inclination angle α with respect to the direction (X) of the rotation axis of the developing roller 110. Formed by intersecting the formed spiral-shaped first inclined groove 201 and the spiral-shaped second inclined groove 202 formed in the direction of arrow B with the inclination angle β. It has a developer carrying surface.

現像ローラ110の現像剤担持体面の凸部203は、長方形若しくは平行四辺形状を呈しており、図中のC−C線に沿って断面視した際には、台形形状を呈する。現像ローラ110は、第2の傾斜溝202よりも溝深さが深く且つ溝幅が狭い第1の傾斜溝201が、第2の傾斜溝202を一定の間隔で規則的に横切るため、第2の傾斜溝202は凸部203と凸部203の間にテラス状の段差部202として残る。その結果、現像剤担持面は、凸部203の頂面から段差部202を経由して凹部201(第1の傾斜溝)に至る構造は階段状となる。   The convex portion 203 on the surface of the developer carrying member of the developing roller 110 has a rectangular shape or a parallelogram shape, and has a trapezoidal shape when viewed in section along the line CC in the drawing. In the developing roller 110, the first inclined groove 201 having a groove depth deeper and narrower than the second inclined groove 202 regularly crosses the second inclined groove 202 at regular intervals. The inclined groove 202 remains as a terrace-shaped stepped portion 202 between the convex portion 203 and the convex portion 203. As a result, the developer carrying surface has a stepped structure from the top surface of the convex portion 203 to the concave portion 201 (first inclined groove) via the step portion 202.

ところで、上記のような表面形状を有する現像剤担持面を有する現像ローラ110上に現像剤が供給されると、まず、凸部203の頂面上のトナー粒子は、現像剤規制部材140(図9参照)の押圧によって、凸部203の斜面を転動しながら、段差部202や凹部201に向かって下り落ちる。この際、段差部202や凹部201には先着の現像剤が存在するが、凸部203から移動してきたトナー粒子は先着の現像剤を押し出しながら段差部202や凹部201の空間を充満していく。   By the way, when the developer is supplied onto the developing roller 110 having the developer carrying surface having the above surface shape, first, the toner particles on the top surface of the convex portion 203 are separated from the developer regulating member 140 (FIG. 9), the roller falls down toward the stepped portion 202 and the recessed portion 201 while rolling on the slope of the protruding portion 203. At this time, the first developer exists in the stepped portion 202 and the concave portion 201, but the toner particles moved from the convex portion 203 fill the space of the stepped portion 202 and the concave portion 201 while pushing out the first developer. .

更に、段差部202上に達したトナー粒子のうち、帯電状態が十分でないトナー粒子は、現像剤担持体表面との静電付着力が十分でないため、更に段差部202の斜面に押し出され、転動しながら最深部である凹部201に向かって下り落ち、凸部203の頂面から下り落ちてきたトナー粒子等と合流しながら凹部201の空間を充満させていく。   Further, among the toner particles that have reached the stepped portion 202, the toner particles that are not sufficiently charged are not sufficiently charged with the electrostatic force on the surface of the developer carrying member, and thus are further pushed out to the slope of the stepped portion 202 and transferred. While moving, it descends toward the concave portion 201, which is the deepest portion, and fills the space of the concave portion 201 while joining with toner particles and the like that have fallen from the top surface of the convex portion 203.

このように、本発明の現像ローラ上のトナー粒子は、現像ローラと現像剤規制部材との当接部分を通過する短時間の間に、迅速に帯電付与を受けることができる。また、迅速に帯電付与を受けたトナー粒子は、現像剤規制部材の押圧を受けながら現像剤担持面の第1の傾斜溝及び第2の傾斜溝中に押し込まれていくが、トナー粒子間には均一な帯電付与による斥力が発生しているので、トナー粒子の不要なパッキング状態は未然に防止される。   As described above, the toner particles on the developing roller of the present invention can be quickly charged in a short period of time passing through the contact portion between the developing roller and the developer regulating member. In addition, the toner particles that have been charged quickly are pushed into the first inclined groove and the second inclined groove on the developer carrying surface while being pressed by the developer regulating member. Since repulsive force is generated due to uniform charging, unnecessary packing of toner particles is prevented in advance.

現像ローラ110の現像剤担持面を形成する第1の傾斜溝と第2の傾斜溝は、それぞれの溝深さと溝幅が異なり、第1の傾斜溝が第2の傾斜溝に対して、傾斜溝が深く且つ溝幅が狭くなるように設定される。これによって、第1の傾斜溝と第2の傾斜溝の交差によって形成される段差部の形状が、傾斜溝のみで形成される現像剤担持面を有する現像ローラに、現像剤担持体として好ましい機能を付与することができる。すなわち、第1の傾斜溝が第2の傾斜溝に対して、傾斜溝が深く且つ溝幅が狭くなるように設定することで、段差部に好ましい広さと高さを有する段差面を設けることが可能となる。そのため、上記した効果が発現し易くなる。   The first inclined groove and the second inclined groove forming the developer carrying surface of the developing roller 110 have different groove depths and groove widths, and the first inclined groove is inclined with respect to the second inclined groove. It is set so that the groove is deep and the groove width is narrow. Accordingly, the shape of the stepped portion formed by the intersection of the first inclined groove and the second inclined groove is a preferable function as a developer carrying member for a developing roller having a developer carrying surface formed only by the inclined groove. Can be granted. That is, by setting the first inclined groove so that the inclined groove is deeper and the groove width is narrower than the second inclined groove, a step surface having a preferred width and height can be provided in the step portion. It becomes possible. For this reason, the above-described effects are easily exhibited.

ところで、図3は、傾斜溝を交差させ、格子状の凹凸面を設けた従来の現像ローラ(特許文献2)に対し、弾性ブレード等の現像剤規制部材が当接した際に生じる空隙の様子を模式的に示した説明図である。現像ローラの回転に伴って、現像剤担持面300が矢印の方向(図の下方から上方)に移動した場合、現像剤規制部材140との当接位置も、図中の当接位置3aから当接位置3cに向けて移動する。この時、其々の当接位置では、現像剤規制部材140と現像剤担持面300との間に、現像器内部と外部が連通するような空隙が形成され、現像剤担持面の移動と共にその形状や大きさが変化していくことが判る(図中の断面図参照)。特に当接位置3bでは、前記の如き空隙が大きくなり、現像ローラの回転によって生じる現像器内部からの空気の吹き出しを堰き止める能力が著しく低下する為、その瞬間における空気の吹き出し量や流速が増し、トナー粒子を容易に吹き飛ばす状況を作り出してしまう。   By the way, FIG. 3 shows a state of a gap generated when a developer regulating member such as an elastic blade is brought into contact with a conventional developing roller (Patent Document 2) in which inclined grooves are intersected to provide a grid-like uneven surface. It is explanatory drawing which showed typically. When the developer carrying surface 300 moves in the direction of the arrow (from the lower side to the upper side in the figure) as the developing roller rotates, the contact position with the developer regulating member 140 is also changed from the contact position 3a in the figure. It moves toward the contact position 3c. At this time, at each contact position, a gap is formed between the developer regulating member 140 and the developer carrying surface 300 so that the inside and outside of the developing device communicate with each other. It can be seen that the shape and size change (see the cross-sectional view in the figure). In particular, at the abutting position 3b, the gap as described above becomes large, and the ability to block air blowing from the inside of the developing device caused by the rotation of the developing roller is remarkably reduced, so the amount of air blowing and the flow velocity at that moment increase. This creates a situation where toner particles are easily blown away.

これに対し、本発明に係る現像ローラは、現像ローラの外周面に、溝深さと溝幅が異なる第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を交差させているので、現像器内部からの空気の吹き出しを適度に制御することが出来る。   On the other hand, in the developing roller according to the present invention, the first inclined groove and the second inclined groove having different groove depths and groove widths are crossed on the outer peripheral surface of the developing roller. Can be controlled moderately.

図4は、本発明の現像ローラに対し、現像剤規制部材が当接した際に生じる空隙の様子を模式的に示した説明図である。現像ローラの回転に伴って、現像剤規制部材140との当接位置が、図中の当接位置4aから当接位置4cに向けて移動した時、当接位置4aと当接位置4cでは、溝深さが深く且つ溝幅が狭い第1の傾斜溝との間で空隙が形成されるので現像器内部と外部が連通するような空隙を低減することが出来る。また、当接位置4bでは、溝深さが浅く且つ溝幅が広い第2の傾斜溝により形成された段差部202によって空隙を最小化することが出来るので、現像器内部からの急激な空気の吹き出しが防止され、トナー粒子の吹き飛ばしを大幅に低減させるばかりか、大きさが異なる空隙を交互に配置することによって、現像剤中に安定的に適度な空気を含ませることが可能となるので、トナー粒子のパッキング等を抑制しながら、一層、現像に好ましい状態の粉体特性を付与することが出来る。   FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the state of the gap generated when the developer regulating member comes into contact with the developing roller of the present invention. When the contact position with the developer regulating member 140 is moved from the contact position 4a in the drawing toward the contact position 4c as the developing roller rotates, the contact position 4a and the contact position 4c Since a gap is formed between the first inclined groove having a deep groove depth and a narrow groove width, it is possible to reduce such a gap that the inside of the developing device communicates with the outside. Further, at the contact position 4b, the gap can be minimized by the stepped portion 202 formed by the second inclined groove having a shallow groove depth and a wide groove width. As the blowing is prevented and the blown off toner particles are greatly reduced, it is possible to stably include appropriate air in the developer by alternately arranging the gaps having different sizes. While suppressing the packing of toner particles and the like, it is possible to further impart powder characteristics that are favorable for development.

更に、本発明者らは、鋭意検討の結果、上記のような効果は、現像剤担持面における第1の傾斜溝で形成された凹部と第2の傾斜溝により形成された段差部の上方の空間体積の相対比に大きく関係していることを見出した。すなわち、図5の(a)において、互いに隣接する凸部203aと203bの間に存在するZA部分の空間体積Aに対する、互いに隣接する凸部203aと203cの間に存在する段差部202aのZB部分の空間体積Bの比(B/A)を0.9以上4.0以下となるように表面形状を制御することで、現像剤担持体上のトナー粒子は、常に良好な帯電量と担持量を維持することが可能となり、多数枚プリントや使用環境の変動に対する影響を低減化し、常に良好な画像形成を繰り返すことができる。   Further, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-described effects are obtained above the step formed by the first inclined groove and the step formed by the second inclined groove on the developer carrying surface. It was found that it is greatly related to the relative ratio of space volume. That is, in FIG. 5A, the ZB portion of the stepped portion 202a existing between the adjacent convex portions 203a and 203c with respect to the spatial volume A of the ZA portion existing between the adjacent convex portions 203a and 203b. By controlling the surface shape so that the ratio (B / A) of the space volume B of the toner is 0.9 or more and 4.0 or less, the toner particles on the developer carrying member always have a good charge amount and carrying amount. Therefore, it is possible to reduce the influence on a large number of prints and fluctuations in the use environment, and always repeat good image formation.

更には、画像形成装置とのマッチング性も良好なものとなり、特に、現像剤担持体の外周面に、現像剤規制部材との当接状態を好ましく制御することが可能となり、現像ローラの回転によって発生する現像装置の内部からの空気の吹き出しを好ましい状態とすることが可能になる。   Furthermore, matching with the image forming apparatus is also good, and in particular, it is possible to preferably control the contact state with the developer regulating member on the outer peripheral surface of the developer carrying member. It is possible to make the air blowing from the inside of the developing device to be in a preferable state.

これらによって、従来から指摘或いは潜在的に存在していた上記のような問題点を解決し、優れた現像特性を実現し、トナー飛散や非画像領域のトナー汚れを未然に防止し、量産性に優れた現像ローラ、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することができる。   These solutions solve the above-mentioned problems that have been pointed out or have existed in the past, realize excellent development characteristics, prevent toner scattering and toner smearing in non-image areas, and increase mass productivity. An excellent developing roller, developing device, process cartridge, and image forming apparatus can be provided.

なお、B/Aの値が0.9未満の場合、段差部202上に存在するトナー粒子の相対量が少なくなるため、上記のような効果を得るのは困難である。また、B/Aの値が4.0を超える場合、段差部202上のトナー粒子量が過多となり、凹部201への移動が困難になる。このため、帯電状態が不安定になるばかりか、段差部202上のトナー粒子を担持保持することが困難になり、凹部201中のトナー粒子はパッキングされ易くなり、画像カブリやフィルミングの原因となる。また、この場合、凸部203の体積が減少するため、トナー粒子の吹き出し現象が発生し易くなる。   Note that when the value of B / A is less than 0.9, the relative amount of toner particles present on the stepped portion 202 is small, so that it is difficult to obtain the above effects. On the other hand, when the value of B / A exceeds 4.0, the amount of toner particles on the stepped portion 202 becomes excessive, and movement to the concave portion 201 becomes difficult. For this reason, the charged state becomes unstable, and it becomes difficult to carry and hold the toner particles on the stepped portion 202, and the toner particles in the concave portion 201 are easily packed, which causes image fogging and filming. Become. Further, in this case, since the volume of the convex portion 203 is reduced, a toner particle blowing phenomenon is likely to occur.

ところで、第1の傾斜溝が第2の傾斜溝に対して、傾斜溝が深く且つ溝幅が広い場合や溝深さと溝幅が同じである場合には、段差部の形状が不十分となり、上記のような効果は発現しないばかりか、特に、第1の傾斜溝が第2の傾斜溝よりも溝が深く且つ溝幅が広い場合、上記のB/Aの値が1.0以下の場合に相当するので、上記のような問題が多発する傾向にある。   By the way, when the first inclined groove is deeper and wider than the second inclined groove, or when the groove depth and the groove width are the same, the shape of the stepped portion becomes insufficient, Not only does the above effect not appear, but particularly when the first inclined groove is deeper and wider than the second inclined groove, and the B / A value is 1.0 or less. Therefore, the above problems tend to occur frequently.

本発明において、空間体積Aと空間体積Bは、以下のように定義される。すなわち、図5の(b)に示したように、ZA部分は、凹部201aの一部であって、その空間体積Aは、凹部201aの深さd1’と幅の積(凹部201aの断面積に相当)に凹部201a側における凸部203aの幅W2を乗じることで決定することができる。また、ZB部分は、第1の傾斜溝に横切られて断裂した第2の傾斜溝の一部が段差部202aとして残った部分の一部であり、その空間体積Bは、段差部の深さd1’と幅の積(段差部202aの断面積に相当)に段差部202a側における凸部203aの幅W1を乗じることで決定することができる。   In the present invention, the spatial volume A and the spatial volume B are defined as follows. That is, as shown in FIG. 5B, the ZA portion is a part of the recess 201a, and the space volume A is the product of the depth d1 ′ and the width of the recess 201a (the cross-sectional area of the recess 201a). The width W2 of the convex portion 203a on the concave portion 201a side. Further, the ZB portion is a portion of a portion where a part of the second inclined groove that has been crossed and torn by the first inclined groove remains as the stepped portion 202a, and the space volume B is the depth of the stepped portion. It can be determined by multiplying the product of d1 ′ and the width (corresponding to the cross-sectional area of the stepped portion 202a) by the width W1 of the convex portion 203a on the stepped portion 202a side.

例えば、現像剤担持体が現像ローラである場合、まず、現像ローラの中央部及び左右端部付近の計3ヶ所において、それぞれ8ヶ所の異なる凸部を選択して、前記凸部と隣り合う凹部に対する最大高低差をそれぞれ計測し(図6の(b)参照)、それらの平均値をもって凹部の深さd1とする。また、同様に、凸部と隣り合う段差部に対する最大高低差の平均値を求め、段差部の深さd2とする(不図示)。   For example, when the developer carrying member is a developing roller, first, eight different projecting portions are selected from a total of three locations near the central portion and the left and right end portions of the developing roller, and the projecting portions are adjacent to the projecting portions. The maximum height difference with respect to is measured (see (b) of FIG. 6), and the average value thereof is defined as the depth d1 of the recess. Similarly, the average value of the maximum height differences with respect to the step portion adjacent to the convex portion is obtained and set as the depth d2 of the step portion (not shown).

次いで、任意の凸部の最高地点から、凹部の深さd1の10%分に相当する下方地点(以下、「10%下方地点」と称す)を決定し(図6の(b)参照)、前記凸部の最高地点から10%下方地点を結ぶ等高線の間に広がる凸部の表面を垂直上方より平面に投影した際にできる凸部頂面の投影像を求めた後、前記投影像に接するように外挿される第1の傾斜溝の形成方向と平行な直線と第2の傾斜溝の形成方向と平行な直線によって囲まれる平行四辺形若しくは長方形の部分を凸部頂面とし(図6の(c)参照)、段差部側における凸部203の幅の平均値を凸部203の幅W1とし、凹部側における凸部203の幅の平均値を凸部203の幅W2とした。   Next, a lower point corresponding to 10% of the depth d1 of the concave portion (hereinafter referred to as “10% lower point”) is determined from the highest point of any convex portion (see (b) in FIG. 6). After obtaining a projection image of the top surface of the convex portion formed when the surface of the convex portion extending between the contour lines connecting the 10% lower point from the highest point of the convex portion is projected onto the plane from the vertically upper side, the projected image touches the projected image. A parallelogram or rectangular portion surrounded by a straight line parallel to the forming direction of the first inclined groove and a straight line parallel to the forming direction of the second inclined groove is defined as a convex top surface (see FIG. 6). (See (c)), the average value of the width of the convex portion 203 on the stepped portion side is defined as the width W1 of the convex portion 203, and the average value of the width of the convex portion 203 on the concave portion side is defined as the width W2 of the convex portion 203.

更に、図7の(a)に示されるように、凹部201の幅は、各傾斜溝内部の凸部203の側面において、凹部201に対する凸部203との最大高低差d1の半分の深さ地点に外挿される平行線の間隔の平均値をもって決定される。また、段差部202の幅も、凸部203との最大高低差d2を用いて同様に決定され、これらの結果によって、上記空間体積Aと空間体積Bを求めることができる。   Further, as shown in FIG. 7 (a), the width of the concave portion 201 is a depth point half the maximum height difference d1 with respect to the convex portion 203 relative to the concave portion 201 on the side surface of the convex portion 203 inside each inclined groove. It is determined by the average value of the interval between the parallel lines extrapolated to. Further, the width of the stepped portion 202 is similarly determined using the maximum height difference d2 from the convex portion 203, and the space volume A and the space volume B can be obtained based on these results.

上記のような現像剤担持体上の現像剤担持面の形状測定には、従来公知の方法を用いることが可能であり、例えば、非接触式の表面形状測定装置や形状測定レーザマイクロスコープ等が挙げられ、得られた表面形状情報を、上記のような装置に付属する解析ツールで解析したり、CAD(コンピュータ支援設計)等を用いることによって、図面上で幾何学的に決定することができる。   For the shape measurement of the developer carrying surface on the developer carrying body as described above, a conventionally known method can be used. For example, a non-contact type surface shape measuring device, a shape measuring laser microscope, etc. The obtained surface shape information can be geometrically determined on the drawing by analyzing with the analysis tool attached to the apparatus as described above or using CAD (Computer Aided Design) or the like. .

本発明において、第1の傾斜溝の平均溝間隔と第2の傾斜溝の平均溝間隔を等しくすることは本発明の好ましい実施形態であり、現像剤担持体面のトナーの塗布状態を均一にすることが容易となると共に、トナー規制ブレードやトナー供給ローラとの接触状態を好ましいものとし、セルフクリーニング性能や部品相互の摩耗状態を適切に保持することができる。   In the present invention, it is a preferred embodiment of the present invention to make the average groove interval of the first inclined grooves equal to the average groove interval of the second inclined grooves, and the toner application state on the surface of the developer carrying member is made uniform. In addition, the contact state with the toner regulating blade and the toner supply roller is preferable, and the self-cleaning performance and the wear state between the components can be appropriately maintained.

また、本発明の現像ローラを転造法により製造した場合、第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を同時に転造することができるだけではなく、転造された後の溝や凸部の形状の仕上がりが均一になり、トナーの帯電状態と規制状態を一層好ましいものとすることができるので、現像ローラの量産性や仕上がり品質の向上にも寄与することができる。   Further, when the developing roller of the present invention is manufactured by a rolling method, not only the first inclined groove and the second inclined groove can be simultaneously rolled, but also the shape of the groove and the convex portion after being rolled. Since the finish of the toner becomes uniform and the charged state and the regulated state of the toner can be made more favorable, it is possible to contribute to the improvement of mass productivity and finish quality of the developing roller.

なお、本発明に係る第1の傾斜溝の平均溝間隔と第2の傾斜溝の平均溝間隔は、上記で求められる凸部頂面間の間隔の平均値である(図7の(b)参照)。   Note that the average groove interval of the first inclined grooves and the average groove interval of the second inclined grooves according to the present invention are the average values of the intervals between the top surfaces of the convex portions obtained as described above ((b) in FIG. 7). reference).

ところで、本発明の現像ローラは、磁気拘束力を利用することができない非磁性一成分現像剤を使用する際に用いても、現像剤担持面に上記のような適切な表面形状をもたせているため、良好な画像形成を可能とする。   By the way, even when the developing roller of the present invention uses a non-magnetic one-component developer that cannot use magnetic restraint force, the developer carrying surface has an appropriate surface shape as described above. Therefore, good image formation is possible.

特に、第1の傾斜溝の溝深さを、用いる非磁性一成分現像剤の重量平均粒径(D4)の105%以上190%以下とすることで、非画像形成領域のトナー汚れ等を未然に防止することができ、特に、現像剤中に荷電制御材を含有せず、結着樹脂、着色材、離型材及び無機微粉体からなる非磁性一成分現像剤を用いた場合であっても、トナー粒子を適切に帯電させることができる。   In particular, by setting the groove depth of the first inclined groove to 105% or more and 190% or less of the weight average particle diameter (D4) of the non-magnetic one-component developer to be used, toner stains and the like in the non-image forming area can be prevented. In particular, even when a non-magnetic one-component developer composed of a binder resin, a colorant, a release material and an inorganic fine powder is used without containing a charge control material in the developer. The toner particles can be appropriately charged.

ここで、非磁性一成分現像剤の重量平均粒径について説明する。本発明において、一成分系現像剤の重量平均粒径(D4)や個数基準の粒径頻度分布における3μm以下のトナーの粒子数は、例えば、精密粒度分布測定装置「マルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)を用い、該測定装置の操作説明書に従い、ベックマン・コールター社のインターネットのホームページに記載されている「トナー粒子径分布の測定方法(http://www.beckmancoulter.co.jp/product/product03/toner/04.html)」等を参考にして測定することが出来る。   Here, the weight average particle diameter of the nonmagnetic one-component developer will be described. In the present invention, the weight average particle size (D4) of the one-component developer and the number of toner particles of 3 μm or less in the number-based particle size frequency distribution are, for example, a precision particle size distribution measuring device “Multisizer 3” (Beckman “Toner particle size distribution measurement method (http://www.beckmancounter.co.jp/”) described on the Internet website of Beckman Coulter, Inc. product / product03 / toner / 04.html) "and the like.

具体的な測定方法としては、懸濁液作成用ビーカーに電解液「アイソトンII-pc」(ベックマン・コールター社製)100mlを用意し、ここに分散剤としての界面活性剤(好ましくはLAS;直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩)0.1gを加えた後、測定試料(トナー粒子又はトナー)5mgを加え、トナー懸濁液とする。次いで、該トナー懸濁液中の測定試料の分散性を高める為に、超音波バス等を用いて外部からの超音波照射処理を2分間行い、測定サンプルを調製する。アパーチャーチューブには50μmの開口径を有するものを用い、測定試料の体積及び個数を、チャンネル毎に測定して、測定試料の体積分布と個数分布を算出する。算出された分布から測定試料の重量平均粒径(D4)と個数基準の粒径頻度分布における3μm以下のトナーの粒子数を求める。   As a specific measurement method, 100 ml of an electrolytic solution “Isoton II-pc” (manufactured by Beckman Coulter) is prepared in a beaker for producing a suspension, and a surfactant (preferably LAS; After adding 0.1 g of a chain alkylbenzene sulfonate), 5 mg of a measurement sample (toner particles or toner) is added to obtain a toner suspension. Next, in order to enhance the dispersibility of the measurement sample in the toner suspension, an ultrasonic irradiation process from the outside is performed for 2 minutes using an ultrasonic bath or the like to prepare a measurement sample. An aperture tube having an opening diameter of 50 μm is used, and the volume and number of the measurement sample are measured for each channel to calculate the volume distribution and number distribution of the measurement sample. From the calculated distribution, the weight average particle diameter (D4) of the measurement sample and the number of toner particles of 3 μm or less in the number-based particle diameter frequency distribution are obtained.

本発明に係る現像剤としては、トナー(以下、「トナー粒子」ともいう)のみで構成される一成分現像剤や、トナーと磁性キャリアを混合してなる二成分現像剤であってもよいが、特に、本発明の現像ローラは、現像ローラ上での帯電付与性や搬送性の面で不利である非磁性一成分現像剤に対して非常に有効である。   The developer according to the present invention may be a one-component developer composed only of toner (hereinafter also referred to as “toner particles”) or a two-component developer obtained by mixing a toner and a magnetic carrier. In particular, the developing roller of the present invention is very effective for a non-magnetic one-component developer that is disadvantageous in terms of charge imparting property and transportability on the developing roller.

本発明に係る現像剤は、いわゆる粉砕法を用いて製造したものであってもよく、乳化凝集法や転相乳化合一法を用いて製造したものであってもよいが、粒径制御等の観点から、乳化凝集法や転相乳化合一法を用いて製造したものであることが好ましい。   The developer according to the present invention may be produced using a so-called pulverization method, or may be produced using an emulsion aggregation method or a phase inversion emulsification coalescence method. From this point of view, it is preferable to use the emulsion aggregation method or the phase inversion emulsification coalescence method.

乳化凝集法では、重合性単量体、重合開始剤、乳化剤(界面活性剤)などを水中に分散させて重合を行い、重合の結果得られた樹脂粒子を含む分散液を、着色剤、離型剤、荷電制御剤等、凝集剤(電解質)等を含む分散液と混合する。次いで、得られた混合分散液を、凝集・加熱融着させて、所望の着色粒子を製造する。   In the emulsion aggregation method, polymerization is carried out by dispersing a polymerizable monomer, a polymerization initiator, an emulsifier (surfactant), etc. in water, and the dispersion containing the resin particles obtained as a result of the polymerization is treated with a colorant and a release agent. It is mixed with a dispersion containing a coagulant (electrolyte) and the like, such as a mold agent and a charge control agent. Next, the obtained mixed dispersion is agglomerated and heat-fused to produce desired colored particles.

また、このようにして得られた着色粒子に対して更に第2の樹脂粒子を含む分散液を混合し、着色粒子に第2の樹脂粒子を付着・加熱融合させて、第2の樹脂から形成される被膜を形成してもよい。これにより、着色粒子をコアとし、第2の樹脂をシェルとする、コアシェル構造の着色粒子を得ることができる。コアシェル構造を有する着色粒子は、離型剤成分の着色粒子表面への露出を防止して、現像ローラ等の機器へのワックス(離型剤)成分の付着をより防止することができる。   Further, the dispersion containing the second resin particles is further mixed with the colored particles thus obtained, and the second resin particles are adhered to the colored particles and heat-fused to form the second resin. A coated film may be formed. Thereby, colored particles having a core-shell structure in which the colored particles are used as a core and the second resin is used as a shell can be obtained. The colored particles having a core-shell structure can prevent the release agent component from being exposed to the surface of the colored particles, and can further prevent the wax (release agent) component from adhering to a device such as a developing roller.

乳化凝集法トナーにおける重合性単量体としては、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。   Examples of the polymerizable monomer in the emulsion aggregation toner include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethylstyrene, vinyltoluene, 2 , 4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, divinylbenzene, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic acid n-octyl, dodecyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate Isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, cinnamic acid, ethylene Glycol, propylene glycol, maleic anhydride, phthalic anhydride, ethylene, propylene, butylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, vinyl acetate, vinyl propylene acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl methyl ether , Vinyl ethyl ether, vinyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl naphthalene and the like.

乳化凝集法では、これらの重合性単量体を重合して樹脂粒子を生成するわけであるが、重合の結果生成される樹脂粒子は、上述の重合性単量体の単独重合体であってもよく、共重合体であってもよい。また、重合の結果生成される樹脂粒子は、帯電性の観点から、スチレンアクリル系共重合体であることが好ましい。   In the emulsion aggregation method, these polymerizable monomers are polymerized to produce resin particles. The resin particles produced as a result of the polymerization are homopolymers of the above-mentioned polymerizable monomers. It may be a copolymer. Moreover, it is preferable that the resin particle produced | generated as a result of superposition | polymerization is a styrene acryl-type copolymer from a charging viewpoint.

また、着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6G、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ソルベント・イエロー162、C.I.ピグメント・ブルー5:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の染料および顔料を、単独あるいは混合して使用可能である。   Colorants include carbon black, lamp black, magnetite, titanium black, chrome yellow, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6G, calco oil blue, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal Malachite Green Lake, Quinoline Yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Solvent Yellow 162, C.I. I. Pigment blue 5: 1, C.I. I. Dye and pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 can be used alone or in combination.

また、離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が使用可能である。これらの離型剤の中でも、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナウバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましく、差走査熱量測定(DSC)で測定される最大吸熱ピーク温度が50〜120℃のものが、現像ローラ表面へのトナー固着の防止の観点から特に好ましく用いられる。   In addition, paraffin wax, micro wax, micro crystallin wax, cardelilla wax, carnauba wax, rice wax, montan wax, polyethylene wax, polypropylene wax, oxidized polyethylene wax, oxidized polypropylene wax, etc. are used as mold release agents. Is possible. Among these release agents, polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax, ester wax, etc. are preferably used, and the maximum endothermic peak temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) is 50 to 120 ° C. However, it is particularly preferably used from the viewpoint of preventing toner sticking to the surface of the developing roller.

乳化凝集法における重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、4,4’−アゾビスシアノ吉草酸、t−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、2,2’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。本実施形態では、これらの重合開始剤を適宜選択して利用することができる。   Examples of the polymerization initiator in the emulsion aggregation method include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, 4,4′-azobiscyanovaleric acid, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, 2,2 '-Azobis-isobutyronitrile and the like. In this embodiment, these polymerization initiators can be appropriately selected and used.

また、乳化剤(界面活性剤)としては、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。本実施形態では、これらの乳化剤を適宜選択して利用することができる。   Examples of the emulsifier (surfactant) include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate, dodecyl ammonium chloride, Examples include dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl pyridinium chloride, hexadecyl trimethyl ammonium bromide, dodecyl polyoxyethylene ether, hexadecyl polyoxyethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, sorbitan monooleate polyoxyethylene ether, and the like. In this embodiment, these emulsifiers can be appropriately selected and used.

また、凝集剤(電解質)としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等を挙げることができる。本実施形態では、これらの凝集剤を適宜選択して利用可能である。   Examples of the flocculant (electrolyte) include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, potassium sulfate, lithium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, zinc sulfate, aluminum sulfate, and iron sulfate. Etc. In the present embodiment, these flocculants can be appropriately selected and used.

これらの添加剤の成分比であるが、離型剤は、重合性単量体100質量部に対して、3〜10質量部であることが好ましく、更に好ましくは4〜8質量部である。また、着色剤は、重合性単量体100質量部に対して、3〜15質量部であることが好ましく、更に好ましくは5〜10質量部である。   Although it is the component ratio of these additives, it is preferable that a mold release agent is 3-10 mass parts with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers, More preferably, it is 4-8 mass parts. Moreover, it is preferable that a coloring agent is 3-15 mass parts with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers, More preferably, it is 5-10 mass parts.

また、乳化重合に際しての重合開始剤の添加量は、重合性単量体100質量部に対して、0.03〜2質量部であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜1質量部である。乳化剤(界面活性剤)の添加量は、重合性単量体100質量部に対して、0.01〜0.1質量部であることが好ましい。凝集剤(電解質)の添加量は、重合性単量体100質量部に対して、0.05〜5質量部であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜2質量部である。   Further, the addition amount of the polymerization initiator in the emulsion polymerization is preferably 0.03 to 2 parts by mass, more preferably 0.1 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. is there. It is preferable that the addition amount of an emulsifier (surfactant) is 0.01-0.1 mass part with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers. The addition amount of the flocculant (electrolyte) is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

また、上記の如き着色粒子には、転相乳化合一法により得られるものを利用してもよい。転相乳化合一法は、例えば特許第3,867,893号に記載された方法であり、(1)少なくともポリエステル樹脂と有機溶剤とを含有する混合物を水性媒体中で乳化させることにより、水性媒体中に混合物の微粒子を形成させる第一工程、(2)分散安定剤を添加し、更に電解質を順次添加することで微粒子を合一させ、微粒子の凝集体を製造する第二工程、(3)凝集体中に含有される有機溶剤を脱溶剤した後、水性媒体から微粒子を分離、洗浄し、その後、乾燥させる第三工程、を順次行うことにより、樹脂粒子を生成する方法である。   Further, as the colored particles as described above, those obtained by a phase inversion emulsification coalescence method may be used. The phase inversion emulsification coalescence method is, for example, a method described in Japanese Patent No. 3,867,893. (1) By emulsifying a mixture containing at least a polyester resin and an organic solvent in an aqueous medium, A first step of forming fine particles of the mixture in the medium; (2) a second step of adding a dispersion stabilizer and sequentially adding electrolytes to coalesce the fine particles to produce an aggregate of fine particles; (3 This is a method of producing resin particles by sequentially removing the organic solvent contained in the agglomerate, separating and washing the fine particles from the aqueous medium, and then drying them.

また、結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂を用いる場合には、かかる樹脂が耐湿性に優れることから、帯電安定性に優れる結着樹脂を製造することが可能となる。また、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合には、得られる画像の透明性に優れ、カラー画像に適した結着樹脂を製造することができる。   Further, when a styrene acrylic resin is used as the binder resin, since the resin has excellent moisture resistance, it is possible to produce a binder resin having excellent charging stability. When a polyester resin is used as the binder resin, it is possible to produce a binder resin that is excellent in transparency of the obtained image and suitable for a color image.

乳化凝集法により得られる着色粒子や転相乳化合一法により得られる着色粒子は、一般に荷電制御剤を含有しないため、一成分現像剤として使用することが困難であるが、本発明の現像ローラによって、良好な帯電付与が可能となる。   The colored particles obtained by the emulsion aggregation method and the colored particles obtained by the phase inversion emulsification and coalescence method generally do not contain a charge control agent and are therefore difficult to use as a one-component developer. Therefore, it is possible to impart good charge.

ところで、本発明の現像剤には、無機微粉体の如き外添剤を添加することにより、トナー粒子に好適な粉体特性を付与するだけではなく、本発明の現像ローラとのマッチングが良好なものとなる。   By the way, by adding an external additive such as an inorganic fine powder to the developer of the present invention, not only is a suitable powder characteristic imparted to the toner particles, but also the matching with the developing roller of the present invention is good. It will be a thing.

本発明に係る現像剤に用いられる無機微粉体としては、特に制限されることはなく、従来公知の無機微粉体を用いることが可能であり、例えば、シリカ微粉体やチタニア微粉体及びそれらの表面処理微粉体等が挙げられる。その中でも、シリコーンオイルにより表面を処理した無機微粉体は、本発明の現像ローラの表面に、シリコーンオイルの被膜を形成するので、現像ローラの帯電付与速度を高めたり、セルフクリーニング効果に寄与することが出来る。特に、個数平均粒子径が35〜65nmであるシリコーンオイル処理無機微粉体を、着色粒子100質量部に対し、0.2〜2.0質量部で用いることにより、本発明の現像ローラの能力を十分に発揮させることが出来る。更に、個数平均粒子径が70〜200nmである疎水化処理無機微粉体を共存させることにより、上記の如き効果が持続するので、特に好ましい。   The inorganic fine powder used in the developer according to the present invention is not particularly limited, and conventionally known inorganic fine powder can be used. For example, silica fine powder, titania fine powder, and surfaces thereof. Treated fine powder and the like. Among them, the inorganic fine powder whose surface is treated with silicone oil forms a silicone oil film on the surface of the developing roller of the present invention, so that it can increase the charging speed of the developing roller or contribute to the self-cleaning effect. I can do it. In particular, by using a silicone oil-treated inorganic fine powder having a number average particle diameter of 35 to 65 nm in an amount of 0.2 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colored particles, the ability of the developing roller of the present invention can be improved. It can be fully demonstrated. Furthermore, the presence of the hydrophobic treated inorganic fine powder having a number average particle size of 70 to 200 nm is particularly preferable because the above-described effects can be sustained.

本発明に係るシリコーンオイル処理無機微粉体に用いられるシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、ビニル基含有シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げられる。   Examples of the silicone oil used in the silicone oil-treated inorganic fine powder according to the present invention include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, vinyl group-containing silicone oil, alkyl-modified silicone oil, and α-methylstyrene. Examples include modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, and fluorine-modified silicone oil.

ここで、本発明に係る無機微粉体の個数平均粒子径は、例えば、測定対象とする無機微粉体の拡大写真を撮影した後、該拡大写真中の測定対象物の画像の輪郭が明瞭になるように画像コントラストを調整し、個数平均粒径の測定用画像を得る。その後、該測定用画像を適宜拡大等した上で、50個以上の無機微粉体を無作為に選択し、その一次粒子の長径をノギスや定規を用いて計測し、個数平均粒径を算出することが出来る。   Here, the number average particle diameter of the inorganic fine powder according to the present invention is, for example, after taking an enlarged photograph of the inorganic fine powder to be measured, and then the outline of the image of the measurement object in the enlarged photograph becomes clear Thus, the image contrast is adjusted to obtain an image for measurement of the number average particle diameter. Then, after appropriately enlarging the measurement image, 50 or more inorganic fine powders are randomly selected, the major axis of the primary particles is measured using a caliper or a ruler, and the number average particle size is calculated. I can do it.

本発明に係る現像剤には、荷電制御剤や離型剤を含有していても良く、例えば、荷電制御剤としては、サリチル酸等の芳香族カルボン酸の金属化合物、アゾ染料若しくはアゾ顔料の金属塩又は金属錯体、スルホン酸又はカルボン酸基を側鎖に持つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物及びカリックスアレン等が挙げられる。   The developer according to the present invention may contain a charge control agent or a release agent. For example, as the charge control agent, a metal compound of an aromatic carboxylic acid such as salicylic acid, an azo dye or an azo pigment metal Examples thereof include a salt or metal complex, a polymer compound having a sulfonic acid or carboxylic acid group in the side chain, a boron compound, a urea compound, a silicon compound, and calixarene.

次に、本発明の現像ローラに好適な製造方法の一例を説明する。   Next, an example of a manufacturing method suitable for the developing roller of the present invention will be described.

図8は、本発明に係る現像ローラ110の製造方法の概要を示す図である。本実施形態の現像ローラ110は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属又は合金製の円筒形状を有するローラ素材803に、互いに交わる2種類の傾斜溝を形成することによって製造することができる。より具体的には、互いに同一方向に回転する1対のダイス801と802をローラ素材803の表面に押し当てながら所定方向に送る通し転造法によって、螺旋状に連続する第1の傾斜溝201及び第2の傾斜溝202を形成する。   FIG. 8 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing the developing roller 110 according to the present invention. The developing roller 110 of this embodiment can be manufactured by forming two types of inclined grooves that intersect each other on a roller material 803 having a cylindrical shape made of a metal or alloy such as copper, aluminum, and stainless steel. More specifically, the first inclined grooves 201 that are spirally continuous by a rolling method in which a pair of dies 801 and 802 that rotate in the same direction are pressed against the surface of the roller material 803 in a predetermined direction. And the second inclined groove 202 is formed.

ダイス801と802の回転軸は、ローラ素材803の中心軸に対して平行ではなく、それぞれ逆方向に同じ角度ずつ傾けられる(例えば、1°に対して−1°)ことにより、ローラ素材803には、ダイス801と802の回転に起因するスラスト力が作用することになり、ダイス801と802の回転に伴い、ローラ素材803は、ローラ素材803の回転軸線の方向(図の右方向)に沿って送られる。   The rotational axes of the dies 801 and 802 are not parallel to the central axis of the roller material 803 but are inclined by the same angle in the opposite direction (for example, -1 ° with respect to 1 °), thereby causing the roller material 803 to rotate. The thrust force resulting from the rotation of the dies 801 and 802 is applied, and the roller material 803 moves along the direction of the axis of rotation of the roller material 803 (right direction in the figure) as the dies 801 and 802 rotate. Sent.

ダイス801と802の其々は、円筒の外周面に螺旋状の突起を有する形状となっている。ダイス801における螺旋状の突起のピッチをP1、螺旋角をθ1とする。前記突起をローラ素材803に押し当てることにより、ローラ素材803の表面が塑性変形して、螺旋角θ1’を呈する螺旋状に連続する第1の傾斜溝201が溝間隔G1(図7参照)で刻まれる。この時、第1の傾斜溝201の螺旋角θ1’は、ダイス801の突起の螺旋角θ1と、ローラ素材803の中心軸に対するダイス801の回転軸の傾きの大きさとによって調整することができる。また、第1の傾斜溝201の傾斜角αは、90°から螺旋角θ1’の値を引いた角度に相当する。第1の傾斜溝201は、1条や多条の何れであってもよく、ダイスの形状によって選択可能である。   Each of the dies 801 and 802 has a shape having a spiral protrusion on the outer peripheral surface of the cylinder. The pitch of the spiral protrusions in the die 801 is P1, and the spiral angle is θ1. When the protrusions are pressed against the roller material 803, the surface of the roller material 803 is plastically deformed, and the first inclined groove 201 continuous in a spiral shape having a spiral angle θ1 ′ is formed at the groove interval G1 (see FIG. 7). Engraved. At this time, the spiral angle θ <b> 1 ′ of the first inclined groove 201 can be adjusted by the spiral angle θ <b> 1 of the protrusion of the die 801 and the magnitude of the inclination of the rotation axis of the die 801 with respect to the central axis of the roller material 803. Further, the inclination angle α of the first inclined groove 201 corresponds to an angle obtained by subtracting the value of the spiral angle θ1 'from 90 °. The first inclined groove 201 may be either single or multiple, and can be selected depending on the shape of the die.

また、ダイス802に設けた螺旋状の突起のピッチをP2、螺旋角をθ2とする。前記突起をローラ素材803に押し当てることにより、螺旋角θ2’を呈する螺旋状に連続する第2の傾斜溝202が溝間隔G2(図7参照)で刻まれる。この時、第2の傾斜溝202の螺旋角θ2’は、ダイス802の突起の螺旋角θ2と、ローラ素材803の中心軸に対するダイス802の回転軸の傾きの大きさとによって調整することができる。また、第2の傾斜溝202の傾斜角βは、90°に螺旋角θ1’の値を加えた角度に相当する。第2の傾斜溝202も、1条や多条の何れであってもよい。   Further, the pitch of the spiral protrusion provided on the die 802 is P2, and the spiral angle is θ2. By pressing the protrusion against the roller material 803, the second inclined groove 202 that is continuous in a spiral shape having a helical angle θ2 'is formed at the groove interval G2 (see FIG. 7). At this time, the spiral angle θ <b> 2 ′ of the second inclined groove 202 can be adjusted by the spiral angle θ <b> 2 of the protrusion of the die 802 and the magnitude of the inclination of the rotational axis of the die 802 with respect to the central axis of the roller material 803. Further, the inclination angle β of the second inclined groove 202 corresponds to an angle obtained by adding the value of the spiral angle θ1 ′ to 90 °. The second inclined groove 202 may be either one or multiple.

上記の如き現像ローラは、一成分現像剤を用いる一成分現像装置に好ましく用いられ、その中でも、現像ローラ上での帯電付与性や搬送性の面で不利である非磁性一成分現像剤を用いた際には、現像ローラの外周面に弾性ブレードの如き現像剤規制部材を、適宜押圧を加えながら当接させることにより(図1参照)、現像ローラの現像剤担持面に存在するトナー粒子の帯電状態や存在量を現像に好適な状態にすることが出来る。
図9は、現像ローラに一成分現像剤を適応させる際に好ましい現像剤規制部材の実施形態の一例であって、現像剤規制部材140は、基体143、弾性ブレード142(弾性当接体)及び弾性ブレード142を基体143に支持固定する固定部材141から構成される。弾性ブレード142は、現像ローラの回転軸線の方向に平行に延びる端部を有する。弾性ブレード142の回転軸線の方向の横幅は、現像ローラの表面に設けられた現像剤担持面に存在する傾斜溝の溝深さがトナーTの重量平均粒径よりも大きくなるように配設することが好ましい。底面との間隔が、トナーTの重量平均径以下の場合、現像ローラ上のトナー担持量が十分に確保できないばかりか、縦スジ上の画像不良等が発生し易くなる。
The developing roller as described above is preferably used in a one-component developing apparatus using a one-component developer, and among them, a non-magnetic one-component developer that is disadvantageous in terms of charge imparting property and transportability on the developing roller is used. In such a case, a developer regulating member such as an elastic blade is brought into contact with the outer peripheral surface of the developing roller while appropriately pressing (see FIG. 1), so that the toner particles existing on the developer carrying surface of the developing roller can be removed. The charged state and the existing amount can be made suitable for development.
FIG. 9 shows an example of a preferred embodiment of a developer regulating member that is used when a one-component developer is applied to the developing roller. The developer regulating member 140 includes a base 143, an elastic blade 142 (elastic contact body), and The elastic blade 142 includes a fixing member 141 that supports and fixes the elastic blade 142 to the base body 143. The elastic blade 142 has an end portion extending in parallel with the direction of the rotation axis of the developing roller. The horizontal width of the elastic blade 142 in the direction of the rotation axis is arranged so that the groove depth of the inclined groove existing on the developer carrying surface provided on the surface of the developing roller is larger than the weight average particle diameter of the toner T. It is preferable. When the distance from the bottom surface is equal to or less than the weight average diameter of the toner T, not only a sufficient amount of toner can be secured on the developing roller, but also image defects on vertical stripes are likely to occur.

図9に示されるように、弾性ブレード142を有する現像剤規制部材を現像剤担持体表面に圧接させると共に、現像剤規制部材の「突出し量」を変更することにより、現像剤担持体表面上に所望量の現像剤(トナー)の薄層を形成することができる。   As shown in FIG. 9, a developer regulating member having an elastic blade 142 is brought into pressure contact with the surface of the developer carrying member, and the “protruding amount” of the developer regulating member is changed to be on the surface of the developer carrying member. A thin layer of a desired amount of developer (toner) can be formed.

本発明において、現像剤規制部材の「突出し量」とは、現像剤担持体の回転中心から現像剤規制部材の先端部を通過して該現像剤担持体の外周に達する延長線上に存在する現像剤規制部材の先端部の圧接面側との交点から現像剤担持体の外周面との交点迄の距離Jのことであり、CAD等によって、図面上で幾何学的に決定することができる。   In the present invention, the “protruding amount” of the developer regulating member refers to the development existing on the extension line passing through the tip of the developer regulating member from the rotation center of the developer carrying member and reaching the outer periphery of the developer carrying member. This is the distance J from the intersection point of the tip of the agent regulating member with the pressure contact surface side to the intersection point with the outer peripheral surface of the developer carrier, and can be determined geometrically on the drawing by CAD or the like.

また、簡便な計測方法として、現像剤規制部材と現像剤担持体の接触跡から現像剤担持体先端部迄の長さの実測する方法等が挙げられ、代用することも可能である。   As a simple measuring method, there is a method of actually measuring the length from the contact mark between the developer regulating member and the developer carrying member to the tip of the developer carrying member, and the like can be used instead.

また、弾性ブレード142は、現像ローラの凸部の頂面に担持されたトナーの層厚をトナー粒子が一層以下となるように規制する。すなわち、弾性ブレード142は、現像ローラ110の凸部の頂面に、過剰なトナー粒子を担持させないようにする。これにより、現像ローラ110の現像剤担持面に担持されたトナー粒子は、均一且つ効率的に転動することができるので、現像に好ましい帯電状態に迅速に移行することが可能となる。逆に、凸部の頂面に過剰なトナー粒子が存在すると、過剰なトナー粒子自身が良好な帯電付与を受けられないだけではなく、他のトナー粒子の転動を阻害するため、トナー粒子全体の帯電状態が悪化する。   Further, the elastic blade 142 regulates the layer thickness of the toner carried on the top surface of the convex portion of the developing roller so that the toner particles become one layer or less. That is, the elastic blade 142 prevents excessive toner particles from being carried on the top surface of the convex portion of the developing roller 110. As a result, the toner particles carried on the developer carrying surface of the developing roller 110 can roll uniformly and efficiently, so that it is possible to quickly shift to a charged state suitable for development. On the contrary, if excessive toner particles are present on the top surface of the convex portion, not only the excessive toner particles themselves cannot be given good charging, but also the rolling of other toner particles is inhibited. The charged state becomes worse.

また、本発明に係る現像ローラは、現像剤担持面を構成する傾斜溝の深さと幅を適宜調整することが可能なので、現像ローラに対する弾性ブレード142の突出し量の寸法公差を広く設定することが可能であり、多数回の画像形成に起因する弾性ブレード142の当接部分の磨滅等が発生し、突出し量が変化したとしても、磨滅後の突出し量が依然として所定の寸法公差内に留めることが容易となる。更には、弾性ブレード142の当接部分を減耗するように設定することにより、セルフクリーニングを行うことが可能であり、例えば、弾性ブレード142に、現像ローラに対する表面硬度比が0.20以上1.00未満のリン青銅又はステンレス等によって形成された金属製の板状部材が好ましく選択される。   Further, since the developing roller according to the present invention can adjust the depth and width of the inclined groove constituting the developer carrying surface as appropriate, the dimensional tolerance of the protruding amount of the elastic blade 142 with respect to the developing roller can be set wide. Even if the contact portion of the elastic blade 142 is worn out due to many times of image formation, and the protrusion amount changes, the protrusion amount after the abrasion may still remain within a predetermined dimensional tolerance. It becomes easy. Furthermore, self-cleaning can be performed by setting the contact portion of the elastic blade 142 to be worn. For example, the elastic blade 142 has a surface hardness ratio of 0.20 to 1. A metal plate-like member formed of phosphor bronze or stainless steel of less than 00 is preferably selected.

これにより、トナーのフィルミング等を防止できるので、トナー粒子の帯電状態に維持だけではなく、トナー粒子の担持状態をも最良の状態に維持することが出来る。その結果、縦縞状の画像濃度ムラの発生を抑制し、画像濃度、印刷背景の相当する非画像領域のトナー汚れ、細線再現性及び色味等の悪化/変動等を最小限に留めることを可能とした優れた現像装置を提供することができる。   Thus, filming of the toner can be prevented, so that not only the charged state of the toner particles but also the supported state of the toner particles can be maintained in the best state. As a result, it is possible to suppress the occurrence of vertical stripe-shaped image density unevenness, and to minimize deterioration / fluctuation of image density, non-image area corresponding to the printed background, toner contamination, fine line reproducibility, and color tone. An excellent developing device can be provided.

本発明において、現像剤担持体に対する現像剤規制部材の当接部分の表面硬度は、「JIS Z 2244;2009(ビッカース硬さ試験−試験方法)」等を参考にして測定することができる。この時、現像剤担持体の現像剤担持面の表面硬度の測定に際し、表面形状の影響により、測定に必要な試験面が確保できない場合には、現像剤担持面の左右両端部の未加工部分を試験面とし、測定を行うものとする。   In the present invention, the surface hardness of the contact portion of the developer regulating member with respect to the developer carrying member can be measured with reference to “JIS Z 2244; 2009 (Vickers hardness test-test method)” or the like. At this time, when measuring the surface hardness of the developer-carrying surface of the developer-carrying member, if the test surface required for measurement cannot be secured due to the influence of the surface shape, the unprocessed parts on the left and right ends of the developer-carrying surface The test surface shall be used for measurement.

なお、上記の如き現像装置を、外部からの変形応力の影響を受け易いプロセスカートリッジ方式の画像形成装置に用いた場合、上記の如き効果は非常に大きく発現される。   In addition, when the developing device as described above is used in a process cartridge type image forming apparatus that is easily influenced by external deformation stress, the above-described effects are very greatly manifested.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples.

<現像剤担持体の製造例>
[現像ローラの製造例1]
直径18mmの炭素鋼鋼管からなる円柱状のローラ基材の外周面(以下「円筒面」と称す)をセンターレス研磨機により研磨した後、円筒面上に交差する2本の傾斜溝(図2参照)を形成するために、それぞれの溝に対応する凸条が形成されている第1及び第2のダイスを具備した転造装置にローラ基材を設置した。そして、それぞれのダイスとローラ基材とを一定速度で回転させながら、ローラ基材を送り出しつつ、ダイスを押圧し、第1の傾斜溝及び第2の傾斜溝をローラ基材に転造した。
<Example of production of developer carrier>
[Development Roller Production Example 1]
Two inclined grooves (FIG. 2) intersecting the cylindrical surface after the outer peripheral surface (hereinafter referred to as “cylindrical surface”) of a cylindrical roller base material made of a carbon steel pipe having a diameter of 18 mm is polished by a centerless polishing machine. In order to form a reference), a roller base material was installed in a rolling device provided with first and second dies in which ridges corresponding to the respective grooves were formed. Then, while rotating each die and the roller base material at a constant speed, the die was pressed while feeding out the roller base material, and the first inclined groove and the second inclined groove were rolled into the roller base material.

その結果、円筒面には、規則的に配置された複数の凸部、前記凸部を取り囲む段差部及び凹部をその表面に有し、前記凸部の表面が互いに同一の円筒面の一部を成した転造ローラを得た。得られた転造ローラを加温した脱脂液に浸漬して脱脂処理を行った後、Ni−Pめっき浴に浸漬し、円筒面に無電解めっきを施し、これを洗浄、乾燥して、図2に示す表面構造を呈する現像剤担持面を有する「現像ローラ1」を製造した。   As a result, the cylindrical surface has a plurality of regularly arranged convex portions, stepped portions and concave portions surrounding the convex portions on the surface thereof, and the surfaces of the convex portions are part of the same cylindrical surface. A rolled roller was obtained. The obtained rolling roller is immersed in a heated degreasing solution and degreased, and then immersed in a Ni-P plating bath, subjected to electroless plating on the cylindrical surface, washed and dried. “Developing roller 1” having a developer carrying surface having the surface structure shown in FIG.

得られた「現像ローラ1」の外周面には、溝深さと溝幅が異なる第1の傾斜溝と第2の傾斜溝を交差させることによって形成された規則正しく配列された表面形状を呈する現像剤担持面を確認することが出来た。得られた「現像ローラ1」の表面形状を計測したところ、第1の傾斜溝の傾斜角αは45°、溝深さは12μm(対トナー重量平均粒径D4比;185%)、溝幅は66μmであった。また、第2の傾斜溝の傾斜角βは135°、溝深さは9μm、溝幅は100μmであり、第1の傾斜溝が第2の傾斜溝に対して、溝が深く且つ幅が狭いことを確認した。更に、第1の傾斜溝と第2の傾斜溝の溝間隔は共に200μmであり、第1の傾斜溝側の凸部の幅W2は100μm、第2の傾斜溝側の凸部の幅W1は134μmで、空間体積Aに対する空間体積Bの体積比(B/A)は1.52であった。   On the outer peripheral surface of the “developing roller 1” obtained, a developer having a regularly arranged surface shape formed by intersecting a first inclined groove and a second inclined groove having different groove depths and groove widths. The carrying surface could be confirmed. When the surface shape of the obtained “developing roller 1” was measured, the inclination angle α of the first inclined groove was 45 °, the groove depth was 12 μm (vs. toner weight average particle diameter D4 ratio: 185%), and the groove width. Was 66 μm. The inclination angle β of the second inclined groove is 135 °, the groove depth is 9 μm, and the groove width is 100 μm. The first inclined groove is deeper and narrower than the second inclined groove. It was confirmed. Further, the groove interval between the first inclined groove and the second inclined groove is 200 μm, the width W2 of the convex portion on the first inclined groove side is 100 μm, and the width W1 of the convex portion on the second inclined groove side is At 134 μm, the volume ratio (B / A) of the spatial volume B to the spatial volume A was 1.52.

[現像ローラの製造例2〜6]
転造ローラの製造時に用いた第1及び第2のダイスを変更すると共に、転造条件を適宜微調整する以外は、前記「現像ローラの製造例1」と同様にして、現像剤担持面の表面形状が異なる「現像ローラ2〜6」を製造した。
[Production Examples 2 to 6 of developing roller]
Except for changing the first and second dies used in the production of the rolling roller and finely adjusting the rolling conditions as appropriate, the developer carrying surface of the developer carrying surface was changed in the same manner as in “Development roller production example 1”. “Developing rollers 2 to 6” having different surface shapes were produced.

[比較用現像ローラの製造例1〜5]
転造ローラの製造時に用いた第1及び第2のダイスを変更すると共に、転造条件を適宜微調整する以外は、前記「現像ローラの製造例1」と同様にして、現像剤担持面の表面形状が異なる「比較用現像ローラ1〜5」を製造した。
[Production Examples 1 to 5 of Comparative Developing Roller]
Except for changing the first and second dies used in the production of the rolling roller and finely adjusting the rolling conditions as appropriate, the developer carrying surface of the developer carrying surface was changed in the same manner as in “Development roller production example 1”. “Comparative developing rollers 1 to 5” having different surface shapes were produced.

[比較用現像ローラの製造例6]
転造ローラの製造時に用いた第1及び第2のダイスを変更すると共に、転造条件を適宜微調整する以外は、前記「現像ローラの製造例1」と同様にして、溝部の形状がV型である第1の傾斜溝と、溝部の形状がU型である第2の傾斜溝からなる現像剤担持面を有する「比較用現像ローラ6」を製造した。
[Production Example 6 for Comparative Developing Roller]
Except for changing the first and second dies used at the time of manufacturing the rolling roller and finely adjusting the rolling conditions as appropriate, the shape of the groove portion is V as in “Developing roller manufacturing example 1”. A “comparative developing roller 6” having a developer carrying surface composed of a first inclined groove that is a mold and a second inclined groove that has a U-shaped groove portion was manufactured.

上記「現像ローラの製造例1〜6」及び「比較用現像ローラの製造例1〜6」で得られた「現像ローラ1〜6」及び「比較用現像ローラ1〜6」の内容を表1にまとめて示す。   Table 1 shows the contents of “Developing Rollers 1-6” and “Comparative Developing Rollers 1-6” obtained in “Developing Roll Manufacturing Examples 1-6” and “Comparative Developing Roller Manufacturing Examples 1-6”. It summarizes and shows.

尚、上記で得られた「現像ローラ1〜6」及び「比較用現像ローラ1〜6」の表面のビッカース硬度は、600〜800Hvの範囲であった。   The Vickers hardness of the surfaces of the “developing rollers 1 to 6” and “comparative developing rollers 1 to 6” obtained above was in the range of 600 to 800 Hv.

<トナーの製造例>
[樹脂微粒子分散液の調製]
攪拌装置を備えた反応容器中に下記の成分を投入し、攪拌しながら窒素置換した。
・イオン交換水: 550質量部
・ノニオン性界面活性剤: 6質量部
・アニオン性界面活性剤: 12質量部
次いで、下記成分の溶解混合物を投入し、反応装置内で乳化分散させた。
・スチレン: 370質量部
・n−ブチルアクリレート: 50質量部
・アクリル酸: 8質量部
・ドデカンチオール: 24質量部
・四臭化炭素:4質量部
乳化分散後、過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入し、70℃に昇温した。そのまま5時間、乳化重合を継続し、樹脂微粒子分散液を得た。
<Example of toner production>
[Preparation of resin fine particle dispersion]
The following components were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and replaced with nitrogen while stirring.
-Ion-exchanged water: 550 parts by mass-Nonionic surfactant: 6 parts by mass-Anionic surfactant: 12 parts by mass Next, a dissolved mixture of the following components was added and emulsified and dispersed in the reactor.
Styrene: 370 parts by mass n-butyl acrylate: 50 parts by mass Acrylic acid: 8 parts by mass Dodecanethiol: 24 parts by mass Carbon tetrabromide: 4 parts by mass After emulsification and dispersion, 4 parts by mass of ammonium persulfate was dissolved. 50 parts by mass of ion-exchanged water was added and the temperature was raised to 70 ° C. The emulsion polymerization was continued for 5 hours as it was to obtain a resin fine particle dispersion.

[カーボンブラック分散液の調製]
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入し、反応容器内で分散処理を行い、カーボンブラック分散液を得た。
・イオン交換水: 200質量部
・ノニオン性界面活性剤: 5質量部
・カーボンブラック(BET比表面積:80m/g): 50質量部
[Preparation of carbon black dispersion]
The following components were charged into a reaction vessel equipped with a high-speed agitator and dispersed in the reaction vessel to obtain a carbon black dispersion.
-Ion exchange water: 200 parts by mass-Nonionic surfactant: 5 parts by mass-Carbon black (BET specific surface area: 80 m 2 / g): 50 parts by mass

[離型剤分散液の調製]
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入し、反応容器内で分散処理を行い、離型剤分散液を得た。
・イオン交換水: 200質量部
・カチオン性界面活性剤: 5質量部
・パラフィンワックス(融点:79℃): 80質量部
[Preparation of release agent dispersion]
The following components were charged into a reaction vessel equipped with a high-speed stirring device, and dispersed in the reaction vessel to obtain a release agent dispersion.
-Ion exchange water: 200 parts by mass-Cationic surfactant: 5 parts by mass-Paraffin wax (melting point: 79 ° C): 80 parts by mass

[ブラックコア粒子の製造例]
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入した。
・樹脂微粒子分散液: 200質量部
・カーボンブラック分散液: 20質量部
・離型剤分散液: 40質量部
・ポリ塩化アルミニウム: 2質量部
・イオン交換水: 500質量部
[Production example of black core particles]
The following components were charged into a reaction vessel equipped with a high-speed stirring device.
-Resin fine particle dispersion: 200 parts by mass-Carbon black dispersion: 20 parts by mass-Release agent dispersion: 40 parts by mass-Polyaluminum chloride: 2 parts by mass-Ion exchange water: 500 parts by mass

分散処理を行った後、攪拌を行いながら45℃まで昇温し、その状態を30分間保持した。反応容器内の分散液を一部取り出し、光学顕微鏡で観察すると、粒径5μm程度の凝集粒子の生成が確認された。この凝集粒子を含有する分散液に、樹脂微粒子分散液60質量部を追加投入し、反応容器内を50℃まで昇温し、その状態を30分間保持した。その後、反応容器内に1N水酸化ナトリウム水溶液を投入し、分散液をpH5に調整した。pH調整後、更に95℃まで昇温し、その状態を4時間保持した。冷却後、凝集粒子を含有する分散液を濾過機にかけて固液分離し、得られた固形分をイオン交換水で数回洗浄し、「Flash jet dryer(SEISHIN ENTERPRISE社製)」で加熱乾燥してブラックコア粒子を得た。   After carrying out the dispersion treatment, the temperature was raised to 45 ° C. while stirring, and this state was maintained for 30 minutes. When a part of the dispersion in the reaction vessel was taken out and observed with an optical microscope, formation of aggregated particles having a particle size of about 5 μm was confirmed. 60 parts by mass of the resin fine particle dispersion was added to the dispersion containing the aggregated particles, the temperature in the reaction vessel was raised to 50 ° C., and the state was maintained for 30 minutes. Then, 1N sodium hydroxide aqueous solution was thrown in in reaction container, and the dispersion liquid was adjusted to pH5. After pH adjustment, the temperature was further raised to 95 ° C., and this state was maintained for 4 hours. After cooling, the dispersion containing the agglomerated particles is subjected to solid-liquid separation using a filter, the resulting solid content is washed several times with ion-exchanged water, and heated and dried with “Flash jet dryer (manufactured by SEISHIN ENTERPRISE)”. Black core particles were obtained.

[イエローコア粒子の製造例]
カーボンブラックに代えて、C.I.Pigment Yellow 180を70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、イエロー顔料分散液を得た後、上記「ブラックコア粒子の製造例」と同様の方法により、イエロートナー粒子を得た。
[Production example of yellow core particles]
Instead of carbon black, C.I. I. Except for using 70 parts by mass of Pigment Yellow 180, a yellow pigment dispersion was obtained in the same manner as in “Preparation of carbon black dispersion”, and then in the same manner as in “Production example of black core particles”. Yellow toner particles were obtained.

[マゼンタコア粒子の製造例]
カーボンブラックに代えて、C.I.Pigment Red 122を70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、Magenta顔料分散液を得た後、上記「ブラックコア粒子の製造例」と同様の方法により、マゼンタコア粒子を得た。
[Production example of magenta core particles]
Instead of carbon black, C.I. I. Except for using 70 parts by mass of Pigment Red 122, after obtaining a Magenta pigment dispersion by the same method as in “Preparation of carbon black dispersion”, the same method as in “Production example of black core particles” above. Magenta core particles were obtained.

[シアンコア粒子の製造例]
カーボンブラックに代えて、C.I.Pigment Blue15:3を70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、シアン顔料分散液を得た後、上記「ブラックコア粒子の製造例」と同様の方法により、シアンコア粒子を得た。
[Production example of cyan core particles]
Instead of carbon black, C.I. I. Except for using 70 parts by weight of Pigment Blue 15: 3, after obtaining a cyan pigment dispersion by the same method as in the above-mentioned “Preparation of carbon black dispersion”, the same method as in the above “Example of production of black core particles” As a result, cyan core particles were obtained.

なお、上記の[ブラックコア粒子の製造例]〜[シアンコア粒子の製造例]で得られたブラックコア粒子〜シアンコア粒子には荷電制御剤は使用しなかった。   In addition, the charge control agent was not used for the black core particles to the cyan core particles obtained in the above [Examples for producing black core particles] to [Production examples for cyan core particles].

[非磁性一成分ブラックトナーの製造例1]
乾式混合装置中に下記成分を投入し、周速16m/secで1分間予備混合を行った後、周速40m/secで4分間乾式混合(1回目)を行った。
・「ブラックコア粒子の製造例1」で得られたブラックコア粒子: 100質量部
・疎水化処理チタニア微粒子(個数平均粒子径=20nm): 1.0質量部
1回目の乾式混合後、得られた混合物中に下記成分を投入し、再度、4分間乾式混合(2回目)を行った。
・疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径=25nm): 1.0質量部
・シリコーンオイル処理シリカ微粒子(個数平均粒子径=50nm):0.5質量部
乾式混合が全て終わったところで、篩掛けにより粗大粒子を除去し、非磁性一成分ブラックトナー−1を得た。
[Production Example 1 of Nonmagnetic Monocomponent Black Toner]
The following components were charged into a dry mixing apparatus, premixed for 1 minute at a peripheral speed of 16 m / sec, and then dry mixed (first time) for 4 minutes at a peripheral speed of 40 m / sec.
-Black core particles obtained in "Black Core Particle Production Example 1": 100 parts by mass-Hydrophobized titania fine particles (number average particle size = 20 nm): 1.0 parts by mass Obtained after the first dry mixing The following components were added to the obtained mixture, and dry mixing (second time) was performed again for 4 minutes.
Hydrophobized silica fine particles (number average particle size = 25 nm): 1.0 part by mass Silicone oil-treated silica fine particles (number average particle size = 50 nm): 0.5 part by mass When all dry mixing is completed, sieving Thus, coarse particles were removed to obtain a non-magnetic one-component black toner-1.

[非磁性一成分ブラックトナーの製造例2]
前記「非磁性一成分ブラックトナーの製造例1」と同様にして1回目の乾式混合後、得られた混合物中に下記成分を投入し、再度、4分間乾式混合(2回目)を行った。
・疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径=25nm): 0.5質量部
・疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径=100nm): 0.5質量部
・シリコーンオイル処理シリカ微粒子(個数平均粒子径=50nm):0.5質量部
乾式混合が全て終わったところで、篩掛けにより粗大粒子を除去し、非磁性一成分ブラックトナー−2を得た。
[Production Example 2 of Nonmagnetic Monocomponent Black Toner]
In the same manner as in “Preparation Example 1 of Nonmagnetic One-Component Black Toner”, after the first dry mixing, the following components were added to the obtained mixture and again dry mixed (second time) for 4 minutes.
Hydrophobized silica fine particles (number average particle size = 25 nm): 0.5 parts by mass Hydrophobized silica fine particles (number average particle size = 100 nm): 0.5 parts by mass Silicone oil-treated silica fine particles (number average particles) (Diameter = 50 nm): 0.5 part by mass When all of the dry mixing was completed, coarse particles were removed by sieving to obtain nonmagnetic one-component black toner-2.

[非磁性一成分イエロートナーの製造例]
ブラックコア粒子をイエローコア粒子に変更し、疎水化処理チタニア微粒子の添加量を1.1質量部に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例2」と同様にして、非磁性一成分イエロートナーを得た。
[Production example of non-magnetic one-component yellow toner]
Non-magnetic one-component yellow toner in the same manner as in “Black toner production example 2” except that the black core particles are changed to yellow core particles and the addition amount of the hydrophobized titania fine particles is changed to 1.1 parts by mass. Got.

[非磁性一成分マゼンタトナーの製造例]
ブラックコア粒子をマゼンタコア粒子に変更し、疎水化処理チタニア微粒子の添加量を1.2質量部に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例2」と同様にして、非磁性一成分マゼンタトナーを得た。
[Production example of non-magnetic one-component magenta toner]
The non-magnetic one-component magenta toner is the same as “Black toner production example 2” except that the black core particles are changed to magenta core particles and the addition amount of the hydrophobized titania fine particles is changed to 1.2 parts by mass. Got.

[非磁性一成分シアントナーの製造例]
ブラックコア粒子をシアンコア粒子に変更し、疎水化処理チタニア微粒子の添加量を1.2質量部に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例2」と同様にして、非磁性一成分シアントナーを得た。
[Production example of non-magnetic one-component cyan toner]
The non-magnetic one-component cyan toner was changed in the same manner as in “Black toner production example 2” except that the black core particles were changed to cyan core particles and the addition amount of the hydrophobized titania fine particles was changed to 1.2 parts by mass. Obtained.

上記の製造例で得られた各色の一成分系現像剤は、何れも重量平均粒径(D4)が6.5μmで、個数基準の粒径頻度分布における3μm以下の現像剤の粒子数が10個数%となるように製造した。   Each of the one-component developers of the respective colors obtained in the above production examples has a weight average particle diameter (D4) of 6.5 μm, and the number of developer particles of 3 μm or less in the number-based particle size frequency distribution is 10. It manufactured so that it might become number%.

<実施例1>
画像形成装置として、A4サイズ紙対応の「Color Multi funct Ion printerであるSAMSUNG MultiXpress CLX−8380ND(SAMSUNG ELECTRONICS社製)」の各色現像装置ユニットを図1に記載の非磁性一成分現像ユニットに交換し、30枚/分(A4サイズ紙を縦向きに出力)の画像出力速度で画像形成が可能であるように改造/調整したものを用いた。前記画像形成装置の各色現像装置には、「現像ローラの製造例1」で得られた「現像ローラR−1」を使用し、現像剤規制部材の弾性当接体には、ステンレス鋼の薄板(ビッカース硬度=350Hv、現像ローラの表面硬度に対する現像剤規制部材の表面硬度比=0.50)を用いた。この時、「現像ローラR−1」の表面のビッカース硬度は700Hvで、弾性当接体の表面のビッカース硬度は350Hvであり、現像ローラの表面硬度に対する現像剤規制部材の表面硬度比は0.50であった。
<Example 1>
As an image forming apparatus, replace each color developing unit of “SAMSUNG MultiXpress CLX-8380ND (manufactured by SAMSUN ELECTRONICS)” as a non-magnetic single component developing unit shown in FIG. 1 for A4 size paper. , And modified / adjusted so that image formation is possible at an image output speed of 30 sheets / minute (A4 size paper is output vertically). For each color developing device of the image forming apparatus, the “developing roller R-1” obtained in “Developing roller production example 1” is used, and the elastic contact member of the developer regulating member is a stainless steel thin plate. (Vickers hardness = 350 Hv, ratio of surface hardness of developer regulating member to surface hardness of developing roller = 0.50) was used. At this time, the surface of the “developing roller R-1” has a Vickers hardness of 700 Hv, the surface of the elastic contact member has a Vickers hardness of 350 Hv, and the surface hardness ratio of the developer regulating member to the surface hardness of the developing roller is 0. 50.

前記現像装置のブラック色現像装置に、前記「非磁性一成分ブラックトナーの製造例1」で得られた「非磁性一成分ブラックトナー−1」を150g投入し、前記現像剤規制部材の弾性当接体の突出し量を増減することで、現像ローラの現像剤担持面上に担持されるトナー量が0.30mg/cmとなるように調整した。現像ローラ上に担持されるトナー量が0.30〜0.35mg/cmの範囲を満足するように調整した。転写材には、「フルカラー複写機用紙C2(70g/cm、A4サイズ)富士ゼロックス社製」を用い、常温常湿環境(23℃/55%Rh)、低温低湿環境(15℃/10%Rh)及び、高温高湿環境(32℃/80%Rh)の試験環境のそれぞれにおいて、現像剤を補給しながら、単色モードによりブラック色の画像を30,000枚分、プリントアウトし、得られた画像の画質評価を実施した。 150 g of “Non-magnetic one-component black toner-1” obtained in “Non-magnetic one-component black toner production example 1” is introduced into the black-color developing device of the developing device, and the elasticity of the developer regulating member is reduced. The amount of toner carried on the developer carrying surface of the developing roller was adjusted to be 0.30 mg / cm 2 by increasing or decreasing the protruding amount of the contact body. The amount of toner carried on the developing roller was adjusted to satisfy the range of 0.30 to 0.35 mg / cm 2 . As the transfer material, “full-color copier paper C2 (70 g / cm 2 , A4 size) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.” was used, and a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C./55% Rh), a low temperature and low humidity environment (15 ° C./10% Rh) and high-temperature and high-humidity environment (32 ° C / 80% Rh) in each test environment. Image quality evaluation was performed.

評価テストの評価項目及び評価基準を以下に示す。
[画質評価]
[1.画像濃度]
一辺5mmの正方形のソリッドパッチを四隅付近と中央部分に有する画像をプリントし、ソリッドパッチの反射濃度を分光光度計「スペクトロアイ(グレタグマクベス社製)」で計測し、得られた計測値の平均値を算出し、以下の基準に従って評価した。
A:1.30以上(非常に良好である)
B:1.15以上1.30未満(良好である)
C:1.00以上1.15未満(本発明において許容レベルである)
D:1.00未満(本発明において不可レベルである)
The evaluation items and evaluation criteria of the evaluation test are shown below.
[Image quality evaluation]
[1. Image density]
Print an image with a 5mm square solid patch near the four corners and the center, measure the reflection density of the solid patch with a spectrophotometer "Spectro Eye (Gretag Macbeth)", and average the measured values Values were calculated and evaluated according to the following criteria.
A: 1.30 or more (very good)
B: 1.15 or more and less than 1.30 (good)
C: 1.00 or more and less than 1.15 (acceptable level in the present invention)
D: Less than 1.00 (impossible level in the present invention)

[2.細線再現性]
100μm間隔おきに50μmの横線を配した細線パターンをプリントアウトし、得られた画像の細線再現性を、以下の基準に従って評価した。
A:細線の線幅の変動量が10%未満(非常に良好である)
B:細線の線幅の変動量が10%以上15%未満(良好である)
C:細線の変化が15%以上であり、目視でも確認にできる(本発明において許容
レベルである)
D:細線同士の接触や細線自身の断裂が目視でも容易に確認できる(本発明におい
て不可レベルである)
[2. Fine line reproducibility]
A fine line pattern having 50 μm horizontal lines arranged at intervals of 100 μm was printed out, and the fine line reproducibility of the obtained image was evaluated according to the following criteria.
A: The fluctuation amount of the line width of the thin line is less than 10% (very good)
B: The fluctuation amount of the line width of the thin line is 10% or more and less than 15% (good)
C: The change of the fine line is 15% or more and can be confirmed visually (in the present invention, acceptable)
Level)
D: Contact between thin wires and tearing of the thin wires themselves can be easily confirmed visually (in the present invention
It is impossible level)

[3.非画像領域(バックグラウンド)のトナー汚れ]
白画像形成時、現像工程後から転写工程に移行する間に感光体ドラム上に存在する現像剤を「メンディングテープ(住友3M社製)」の粘着面に移し取り、それを紙上に貼ったものの反射濃度を分光光度計「スペクトロアイ(グレタグマクベス社製)」で計測し、得られた反射濃度からメンディングテープをそのまま紙上に貼ったときの反射濃度(ブランク)を差し引いた数値を求め、以下の基準に従って評価した。数値が小さい程、非画像領域のトナー汚れが抑制されていることを示す。
A:0.03未満(非常に良好である)
B:0.03以上0.07未満(良好である)
C:0.07以上1.00未満(本発明において許容レベルである)
D:1.00以上(本発明において不可レベルである)
[3. Non-image area (background) toner stains]
During the white image formation, the developer present on the photosensitive drum was transferred to the adhesive surface of “Mending tape (manufactured by Sumitomo 3M)” during the transition from the development process to the transfer process, and was pasted on paper. Measure the reflection density of the object with a spectrophotometer “Spectro Eye (Gretag Macbeth Co.)”, and obtain the numerical value by subtracting the reflection density (blank) when the mending tape is stuck on the paper from the obtained reflection density. Evaluation was made according to the following criteria. A smaller numerical value indicates that toner contamination in the non-image area is suppressed.
A: Less than 0.03 (very good)
B: 0.03 or more and less than 0.07 (good)
C: 0.07 or more and less than 1.00 (Acceptable level in the present invention)
D: 1.00 or more (this is an impossible level in the present invention)

[4.縦縞状の画像濃度ムラ]
網点模様で構成されるハーフトーン画像を印刷し、得られたハーフトーン画像上に発生した縦縞状の画像濃淡ムラの発生箇所数を計測し、以下の基準に従って評価した。
A:未発生(非常に良好である)。
B:軽微な縦縞状の画像濃淡ムラが1箇所発生(良好である)
C:2〜4箇所発生(本発明において許容レベルである)
D:5箇所以上発生(本発明において不可レベルである)
[4. Vertical stripe image density unevenness]
A halftone image composed of a halftone dot pattern was printed, the number of occurrences of vertical stripe-like image shading unevenness generated on the obtained halftone image was measured, and evaluated according to the following criteria.
A: Not generated (very good).
B: Minor vertical stripe-shaped image density unevenness occurs in one place (good)
C: 2-4 occurrences (acceptable level in the present invention)
D: 5 or more occurrences (impossible level in the present invention)

[画像形成装置とのマッチング性評価]
[1.帯電量分布]
プリントアウト試験終了後、現像ローラの現像剤担持面上に担持されたトナー粒子の一部を回収し、「イースパートアナライザーEST−3(ホソカワミクロン社製)」を用いての帯電良分布を計測し、q/dがプラス値を呈する成分(正帯電成分)の存在量を評価した。存在量が少ない程、良好な帯電付与がなされていることを示す。
[Evaluation of matching with image forming apparatus]
[1. Charge distribution]
After completion of the printout test, a part of the toner particles carried on the developer carrying surface of the developing roller is collected, and a good charge distribution is measured using “Espert Analyzer EST-3 (manufactured by Hosokawa Micron)”. , Q / d was evaluated for the amount of a positive component (positively charged component). The smaller the amount, the better the charging.

[2.現像剤の規制状態]
プリントアウト試験終了後、白画像形成時、現像工程後から転写工程に移行する間に感光体ドラム上に存在する現像剤を「メンディングテープ(住友3M社製)」の粘着面に移し取り、以下の基準に従って評価した。
A:未発生(非常に良好である)
B:感光体ドラムに対向した現像剤規制部材の表面に、飛散したトナー粒子の軽微
な付着が発生(良好である)
C:飛散したトナー粒子が、感光体ドラム表面に達しているが、縦筋状のムラの形
成には至っていない(本発明において許容レベルである)
D:飛散したトナー粒子が、感光体ドラム表面に達し、複数の縦筋状のムラを形成
(本発明において不可レベルである)
[2. Developer status]
After completion of the printout test, when forming a white image, the developer present on the photosensitive drum is transferred to the adhesive surface of the “mending tape (manufactured by Sumitomo 3M)” during the transition from the development process to the transfer process, Evaluation was made according to the following criteria.
A: Not generated (very good)
B: Minor scattered toner particles on the surface of the developer regulating member facing the photosensitive drum
Adhesion occurs (good)
C: The scattered toner particles reach the surface of the photosensitive drum, but the shape of vertical stripes is uneven.
Not achieved (acceptable level in the present invention)
D: The scattered toner particles reach the surface of the photosensitive drum and form a plurality of vertical streaky irregularities.
(Unusable level in the present invention)

[3.現像剤担持面の状態]
全試験終了後、トナーを消費しない状態で現像ローラを4時間回転させて、現像剤担持面に強制的にストレスを加えた際の現像剤担持面の状態を顕微鏡下で観察し、以下の基準に従って評価した。
A:未発生(非常に良好である)。
B:トナー粒子の固着部分が、凸部頂面を除く現像剤担持面の10面積%未満(良
好である)
C:トナー粒子の固着部分が、凸部頂面を除く現像剤担持面の30面積%未満(本
発明において許容レベルである)
D:トナー粒子の固着部分が、凸部頂面を除く現像剤担持面の30面積%を超える
(本発明において不可レベルである)
[3. State of developer carrying surface]
After the completion of all tests, the developer roller was rotated for 4 hours without consuming toner, and the state of the developer carrying surface when the developer carrying surface was forcibly stressed was observed under a microscope. According to the evaluation.
A: Not generated (very good).
B: The toner particle fixing portion is less than 10% by area of the developer carrying surface excluding the convex top surface (good
Is good)
C: The toner particle fixing portion is less than 30% by area of the developer carrying surface excluding the top surface of the convex portion (this
(Acceptable level in the invention)
D: The toner particle fixing portion exceeds 30 area% of the developer carrying surface excluding the top surface of the convex portion.
(Unusable level in the present invention)

上記に従って評価テストを実施したところ、得られた画像は、何れの試験環境においても、プリントアウト開始から終了時まで、画像濃度や細線再現性に優れると共に、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラの発生が未然に防止されたものであった。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像剤担持面上に担持されたトナー量は0.32mg/cmであり、その時の帯電量分布を計測したところ、正帯電成分の存在量が7個数%と少なく、荷電制御剤を含有しないトナー粒子であっても、良好な負帯電性に維持されていることが確認された。
また、現像剤の規制状態についても、非常に良好な状態を維持しており、トナーの縦筋状のムラ等は未発生であった。
更に、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させても、現像剤担持面には、非常に軽微なトナー粒子の固着が発生する程度であった。
評価結果の詳細を、以下の表2にまとめて示す。
When the evaluation test was performed according to the above, the obtained image was excellent in image density and fine line reproducibility from the start to the end of the printout in any test environment, as well as toner stains or vertical stripes in the non-image area. Occurrence of image density unevenness was prevented in advance.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated, and the amount of toner carried on the developer carrying surface was 0.32 mg / cm 2. As a result of the measurement, it was confirmed that even if the toner particles do not contain a charge control agent, the amount of the positively charged component existing as small as 7% by number is maintained at a favorable negative chargeability.
Further, the regulated state of the developer was also maintained in a very good state, and no vertical stripe unevenness or the like of the toner occurred.
Further, after the completion of all tests, even if the developing roller was rotated for 4 hours, very slight toner particles were fixed on the developer carrying surface.
Details of the evaluation results are summarized in Table 2 below.

<実施例2>
「非磁性一成分ブラックトナー−1」の代わりに、上記「非磁性一成分ブラックトナーの製造例2」で得られた「非磁性一成分ブラックトナー−2」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
上記に従って評価テストを実施したところ、得られた画像は、何れの試験環境においても、プリントアウト開始から終了時まで、画像濃度や細線再現性に優れると共に、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラの発生が未然に防止されたものであった。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像剤担持面上に担持されたトナー量は0.31mg/cmであり、その時の帯電量分布を計測したところ、正帯電成分の存在量が3個数%と非常に少なく、トナー中に大粒径の疎水性シリカ微粒子を添加することにより、更に良好な負帯電性を維持出来ることが確認された。
また、現像剤の規制状態についても、非常に良好な状態を維持しており、トナーの縦筋状のムラ等は未発生で、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させても、現像剤担持面や現像剤規制部材の弾性当接体の当接面にトナー粒子の固着やその他の異常は見られず、初期の良好な状態が維持されていた。
評価結果の詳細を、表2にまとめて示す。
<Example 2>
“Example 1” except that “Non-magnetic one-component black toner-2” obtained in “Nonmagnetic one-component black toner-2” was used instead of “Non-magnetic one-component black toner-1”. The evaluation test was carried out in the same manner as above.
When the evaluation test was performed according to the above, the obtained image was excellent in image density and fine line reproducibility from the start to the end of the printout in any test environment, as well as toner stains or vertical stripes in the non-image area. Occurrence of image density unevenness was prevented in advance.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated. The amount of toner carried on the developer carrying surface was 0.31 mg / cm 2 , and the charge amount distribution at that time was As a result of measurement, it was confirmed that the presence of the positively charged component was very small at 3% by number, and it was possible to maintain better negative chargeability by adding hydrophobic silica fine particles having a large particle diameter to the toner. .
Further, the developer regulation state is also kept in a very good state, and no vertical stripe unevenness of the toner has occurred. Even after the development roller is rotated for 4 hours after the completion of all the tests, the development is continued. The toner particles did not adhere to the contact surface of the developer carrying surface or the elastic contact body of the developer regulating member, and other abnormalities were not observed, and the initial good state was maintained.
Details of the evaluation results are summarized in Table 2.

<実施例3〜7>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「現像ローラの製造例2〜6」で得られた「現像ローラR−2〜R−6」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。評価結果の詳細を、表2にまとめて示す。
<Examples 3 to 7>
Instead of “Developing roller R-1”, “Developing roller R-2 to R-6” obtained in “Developing roller production examples 2 to 6” is used as in “Example 1”. An evaluation test was conducted. Details of the evaluation results are summarized in Table 2.

<実施例8>
現像剤規制部材の弾性当接体に、ビッカース硬度が135Hvであるリン青銅の薄板を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像ローラの表面硬度に対する現像剤規制部材の表面硬度比は0.27であった為、現像剤担持面上に担持されたトナー量や正帯電成分の存在量は増加していたが、各環境下において、良好な画像が得られると共に、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラの発生も許容されるものであった。
尚、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させた際、現像剤担持面や現像剤規制部材の弾性当接体の当接面に軽微なトナー固着を生じたが、許容レベルであった。
<Example 8>
An evaluation test was carried out in the same manner as in “Example 1” except that a thin sheet of phosphor bronze having a Vickers hardness of 135 Hv was used for the elastic contact body of the developer regulating member.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated, and the ratio of the surface hardness of the developer regulating member to the surface hardness of the developing roller was 0.27. Although the amount of toner carried above and the amount of positively charged components increased, good images were obtained in each environment, and toner stains in non-image areas and image density unevenness in the form of vertical stripes also occurred. It was acceptable.
After the completion of all tests, when the developing roller was rotated for 4 hours, slight toner adhesion occurred on the developer carrying surface and the contact surface of the elastic contact member of the developer regulating member, but this was an acceptable level. .

<実施例9>
現像剤規制部材の弾性当接体に、ビッカース硬度が600Hvであるステンレス鋼の薄板を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像ローラの表面硬度に対する現像剤規制部材の表面硬度比は1.20であった為、現像剤担持面上に担持されたトナー量や正帯電成分の存在量は概ね維持され、各環境下において、良好な画像が得られると共に、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラの発生も軽微であった。
更に、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させた際、現像剤担持面や現像剤規制部材の弾性当接体の当接面に軽微なトナー固着を生じたが、許容レベルであった。
<Example 9>
An evaluation test was performed in the same manner as in “Example 1” except that a thin stainless steel plate having a Vickers hardness of 600 Hv was used for the elastic contact body of the developer regulating member.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated. The ratio of the surface hardness of the developer regulating member to the surface hardness of the developing roller was 1.20. The amount of toner carried above and the amount of positively charged components are generally maintained, and a good image can be obtained in each environment, and the occurrence of toner stains in non-image areas and image density unevenness in the form of vertical stripes is slight. there were.
Further, after the completion of all tests, when the developing roller was rotated for 4 hours, slight toner sticking occurred on the developer carrying surface and the contact surface of the elastic contact body of the developer regulating member, but this was an acceptable level. .

<比較例1>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例1」で得られた「比較用現像ローラr−1」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
その結果、「比較用現像ローラr−1」の第1の傾斜溝と第2の傾斜溝は、溝深さと溝幅が同じである為、現像剤担持面上でのトナーの担持状態が十分ではなく、特に、高温高湿環境下における細線再現性に劣り、縦縞状の画像濃度ムラが発生した。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像剤担持面上に担持されたトナー量は0.45mg/cmに増加し、その時の帯電量分布を計測したところ、正帯電成分の存在量が11個数%であった。
また、感光体ドラム上には飛散したトナーによる縦筋状のムラが発生していた。
更に、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させた後、現像剤担持面を観察したところ、著しいトナー粒子の固着が発生しており、現像剤の規制状態にも問題を生じていた。
<Comparative Example 1>
Evaluation test similar to “Example 1” except that “Comparative development roller r-1” obtained in “Comparative development roller production example 1” is used instead of “Development roller R-1”. Carried out.
As a result, since the first inclined groove and the second inclined groove of the “comparative developing roller r-1” have the same groove depth and groove width, the toner carrying state on the developer carrying surface is sufficient. However, in particular, the reproducibility of fine lines in a high-temperature and high-humidity environment was poor, and vertical stripe-shaped image density unevenness occurred.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated. As a result, the amount of toner carried on the developer carrying surface increased to 0.45 mg / cm 2 and the charge amount distribution at that time As a result, the abundance of positively charged components was 11% by number.
In addition, vertical streaky unevenness due to scattered toner occurred on the photosensitive drum.
Further, after the completion of all tests, the developing roller was rotated for 4 hours, and the developer carrying surface was observed. As a result, remarkable toner particle fixation occurred, and there was a problem in the regulated state of the developer.

<比較例2>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例2」で得られた「比較用現像ローラr−2」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
その結果、「比較用現像ローラr−1」の第2の傾斜溝は、第1の傾斜溝に対しては、溝幅を変えずに、溝深さのみが浅くなる為、トナー粒子がパッキングされ、細線の再現性が悪化すると共に、トナーの帯電付与性にも悪影響を及ぼした。特に第1の傾斜溝の溝深さがトナー粒子の重量平均粒子径の190%を超えると共に、第1の傾斜溝と第2の傾斜溝の空間体積比の比が0.9未満であるので、著しい非画像領域のトナー汚れが発生し、画像形成装置とのマッチングにも問題を生じた。
<Comparative Example 2>
Evaluation test similar to “Example 1” except that “Comparative development roller r-2” obtained in “Comparative development roller production example 2” is used instead of “Development roller R-1”. Carried out.
As a result, since the second inclined groove of the “comparative developing roller r-1” has only a groove depth shallower than the first inclined groove without changing the groove width, the toner particles are packed. As a result, the reproducibility of fine lines deteriorated, and the chargeability of the toner was adversely affected. In particular, the groove depth of the first inclined groove exceeds 190% of the weight average particle diameter of the toner particles, and the ratio of the space volume ratio between the first inclined groove and the second inclined groove is less than 0.9. The toner in the non-image area is noticeably contaminated, and there is a problem in matching with the image forming apparatus.

<比較例3>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例3」で得られた「比較用現像ローラr−3」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
その結果、「比較用現像ローラr−3」の第2の傾斜溝は、第1の傾斜溝に対して、溝深さを変えずに、溝幅のみが広くなる為、トナー粒子への摩擦帯電能力の低下を引き起こし、正帯電成分の存在量が36%に増加した。また、第1の傾斜溝と第2の傾斜溝の空間体積比の比が4.0を超えているので、トナー粒子はパッキング状態に陥り、非画像領域のトナー汚れや細線の再現性、更には、画像形成装置とのマッチングに問題を生じた。
<Comparative Example 3>
Evaluation test similar to “Example 1” except that “Comparative development roller r-3” obtained in “Comparative development roller production example 3” is used instead of “Development roller R-1”. Carried out.
As a result, the second inclined groove of the “comparative developing roller r-3” has a groove width that is wider than the first inclined groove without changing the groove depth. The charging ability was lowered, and the amount of positively charged components was increased to 36%. In addition, since the ratio of the space volume ratio between the first inclined groove and the second inclined groove exceeds 4.0, the toner particles fall into a packing state, and the reproducibility of toner stains and fine lines in the non-image area, Caused a problem in matching with the image forming apparatus.

<比較例4>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例4」で得られた「比較用現像ローラr−4」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
その結果、「比較用現像ローラr−4」の第2の傾斜溝は、第1の傾斜溝よりも溝が深く且つ幅が広くなる為、トナー粒子への帯電付与能力が低下すると共に、トナーの規制状態にも問題を生じる。その結果、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の画像濃度ムラ、更には画像形成装置とのマッチングが悪化した。
<Comparative Example 4>
Evaluation test similar to “Example 1” except that “Comparative developing roller r-4” obtained in “Comparative developing roller production example 4” is used instead of “Developing roller R-1”. Carried out.
As a result, the second inclined groove of the “comparative developing roller r-4” is deeper and wider than the first inclined groove, so that the ability to impart charge to the toner particles is reduced, and the toner There is also a problem with the state of regulation. As a result, toner contamination in the non-image area, vertical stripe-shaped image density unevenness, and matching with the image forming apparatus deteriorated.

<比較例5>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例5」で得られた「比較用現像ローラr−5」を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
その結果、「比較用現像ローラr−5」の現像剤担持面は、溝部の形状がV型である第1の傾斜溝と、溝部の形状がU型である第2の傾斜溝である為、現像剤担持面のトナー担持能力が低下し、非画像領域のトナー汚れや縦縞状の濃度ムラが発生した。
プリントアウト試験終了後、現像剤担持面上に担持されたトナーの状態を評価したところ、現像剤担持面上に担持されたトナー量は0.20mg/cmに低下しており、その時の帯電量分布を計測したところ、正帯電成分の存在量が36個数%と非常に多かった。
また、トナーの縦筋状のムラ等が発生しており、現像ローラを4時間回転させた後、現像剤担持面や現像剤規制部材の弾性当接体の当接面を観察すると、トナー粒子の固着が発生していた。
<Comparative Example 5>
Evaluation test similar to “Example 1” except that “Comparative development roller r-5” obtained in “Comparative development roller production example 5” is used instead of “Development roller R-1”. Carried out.
As a result, the developer carrying surface of the “comparative developing roller r-5” is the first inclined groove whose groove part is V-shaped and the second inclined groove whose groove part is U-shaped. As a result, the toner carrying ability of the developer carrying surface was lowered, and toner stains and vertical stripe-shaped density unevenness occurred in the non-image area.
After completion of the printout test, the state of the toner carried on the developer carrying surface was evaluated. As a result, the amount of toner carried on the developer carrying surface was reduced to 0.20 mg / cm 2. When the quantity distribution was measured, the amount of positively charged components was very large at 36% by number.
In addition, vertical streaky unevenness of the toner has occurred, and after rotating the developing roller for 4 hours, when the developer carrying surface and the contact surface of the elastic contact member of the developer regulating member are observed, the toner particles The sticking occurred.

上記の評価結果の詳細を、表2にまとめて示す。 Details of the evaluation results are summarized in Table 2.

<実施例8>
前記画像形成装置の各色現像装置に、「現像ローラの製造例1」で得られた「現像ローラR−1」とステンレス鋼の薄板(ビッカース硬度=350Hv)を弾性当接体とする現像剤規制部材を使用すると共に、上記[非磁性一成分ブラックトナーの製造例2]〜[非磁性一成分シアントナーの製造例]で得られた各色トナーを150gずつ投入した後、前記現像剤規制部材の弾性当接体の突出し量を増減することで、現像ローラの現像剤担持面上に担持されるトナー量が0.30〜0.32mg/cmとなるように調整し、上記各試験環境において、現像剤を補給しながら、フルカラーモードによりグラフィック画像を50,000枚分、プリントアウトした。
その結果、色味の変動が非常に軽微で、高精細なグラフィック画像を得ることが出来た。
また、現像剤の規制状態についても、非常に良好な状態を維持しており、トナーの縦筋状のムラ等は未発生で、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させても、現像剤担持面や現像剤規制部材の弾性当接体の当接面にトナー粒子の固着やその他の異常は見られず、初期の良好な状態が維持されていた。
<Example 8>
In each color developing device of the image forming apparatus, the developer regulation using “developing roller R-1” obtained in “Developing roller production example 1” and a stainless steel thin plate (Vickers hardness = 350 Hv) as an elastic contact member. 150 g of each color toner obtained in the above [Production Example 2 of Nonmagnetic Monocomponent Black Toner] to [Production Example of Nonmagnetic Monocomponent Cyan Toner] is used. By adjusting the protruding amount of the elastic contact body, the amount of toner carried on the developer carrying surface of the developing roller is adjusted to be 0.30 to 0.32 mg / cm 2, and in each of the above test environments. While supplying the developer, 50,000 graphic images were printed out in the full color mode.
As a result, it was possible to obtain a high-definition graphic image with very slight variation in color.
Further, the developer regulation state is also kept in a very good state, and no vertical stripe unevenness of the toner has occurred. Even after the development roller is rotated for 4 hours after the completion of all the tests, the development is continued. The toner particles did not adhere to the contact surface of the developer carrying surface or the elastic contact body of the developer regulating member, and other abnormalities were not observed, and the initial good state was maintained.

<比較例6>
「現像ローラR−1」の代わりに、上記「比較用現像ローラの製造例1」で得られた「比較用現像ローラr−1」を用いる以外は、「実施例8」と同様に評価テストを実施した。
その結果、細線再現性や縦縞状の画像濃度ムラに問題を生じた為、得られたグラフィック画像は、頁内や頁間で非常に大きな色味の変動を生じると共に、鮮鋭さに欠けたものであった。
また、感光体ドラム上には飛散したトナーによる縦筋状のムラが発生していた。
更に、全試験終了後、現像ローラを4時間回転させた後、現像剤担持面を観察したところ、著しいトナー粒子の固着が発生しており、現像剤の規制状態にも問題を生じていた。
<Comparative Example 6>
Evaluation test in the same manner as in “Example 8” except that “Comparative development roller r-1” obtained in “Comparative development roller production example 1” is used instead of “Development roller R-1”. Carried out.
As a result, there was a problem with fine line reproducibility and vertical stripe image density unevenness, and the resulting graphic image had very large color variations within and between pages and lacked sharpness. Met.
In addition, vertical streaky unevenness due to scattered toner occurred on the photosensitive drum.
Further, after the completion of all tests, the developing roller was rotated for 4 hours, and the developer carrying surface was observed. As a result, remarkable toner particle fixation occurred, and there was a problem in the regulated state of the developer.

110…現像ローラ(現像剤担持体)
201…第1の傾斜溝(或いは凹部)
202…第2の傾斜溝(或いは段差部)
ZA部分…第1の傾斜溝上に定義される空間体積Aの概略位置
ZB部分…第2の傾斜溝上に定義される空間体積Bの概略位置
140…現像剤規制部材
801,802…ダイス
110... Development roller (developer carrier)
201 ... 1st inclined groove (or recessed part)
202 ... 2nd inclined groove (or step part)
ZA portion: approximate position ZB of the spatial volume A defined on the first inclined groove ZB portion: approximate position 140 of the spatial volume B defined on the second inclined groove 140 ... developer regulating members 801, 802 ... dice

Claims (16)

外周面に現像剤を担持する現像ローラであって、
前記外周面には、前記現像ローラの周方向及び前記現像ローラの回転軸線の方向に対して傾斜する方向に形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝と、
前記周方向及び前記回転軸線の方向に対して傾斜すると共に、前記第1の傾斜溝と交差するように形成され、螺旋状に連続する第2の傾斜溝とが設けられ、
前記第1の傾斜溝の平均溝深さは、前記第2の傾斜溝の平均溝深さよりも大きく、
前記第1の傾斜溝の平均溝幅は、前記第2の傾斜溝の平均溝幅よりも小さい、ことを特徴とする現像ローラ。
A developing roller carrying a developer on an outer peripheral surface,
On the outer peripheral surface, a first inclined groove continuous in a spiral shape formed in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the developing roller and the direction of the rotation axis of the developing roller;
A second inclined groove that is inclined with respect to the circumferential direction and the direction of the rotation axis, is formed so as to intersect with the first inclined groove, and is spirally continuous;
The average groove depth of the first inclined groove is larger than the average groove depth of the second inclined groove,
The developing roller, wherein an average groove width of the first inclined groove is smaller than an average groove width of the second inclined groove.
前記外周面には、前記第1の傾斜溝に挟まれると共に、前記第2の傾斜溝に挟まれた凸部が設けられ、
互いに隣接する前記凸部の間に存在する前記第1の傾斜溝の空間体積(A)に対する互いに隣接する前記凸部の間に存在する前記第2の傾斜溝の空間体積(B)の比(B/A)は、0.9以上4.0以下である、請求項1に記載の現像ローラ。
The outer peripheral surface is provided with a convex portion sandwiched between the first inclined groove and sandwiched between the second inclined groove,
Ratio of the spatial volume (B) of the second inclined groove existing between the adjacent convex portions to the spatial volume (A) of the first inclined groove existing between the adjacent convex portions ( The developing roller according to claim 1, wherein B / A) is 0.9 or more and 4.0 or less.
前記第1の傾斜溝の平均溝間隔は前記第2の傾斜溝の平均溝間隔と等しい、請求項1又は2に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 1, wherein an average groove interval of the first inclined grooves is equal to an average groove interval of the second inclined grooves. 前記現像剤は、少なくとも、結着樹脂、着色材、離型材及び無機微粉体を含む一成分現像剤であり、
前記第1の傾斜溝の平均溝深さは、前記現像剤の重量平均粒径(D4)の105%以上190%以下である、請求項1〜3の何れか一項に記載の現像ローラ。
The developer is a one-component developer including at least a binder resin, a colorant, a release material, and inorganic fine powder,
The developing roller according to any one of claims 1 to 3, wherein an average groove depth of the first inclined groove is 105% or more and 190% or less of a weight average particle diameter (D4) of the developer.
前記無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が35nm以上65nm以下であるシリコーンオイル処理無機微粉体を含有する、請求項4に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 4, wherein the inorganic fine powder contains a silicone oil-treated inorganic fine powder having a number average particle size of 35 nm or more and 65 nm or less. 前記無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が70nm以上200nm以下である疎水化処理無機微粉体を含有する、請求項4又は5に記載の現像ローラ。   The developing roller according to claim 4 or 5, wherein the inorganic fine powder contains a hydrophobicized inorganic fine powder having a number average particle size of 70 nm or more and 200 nm or less. 回転可能に配設され、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の外周面上に当接するように配置され、前記現像剤担持体上に供給された前記現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材とを備える現像装置であって、
前記現像剤担持体の前記外周面には、前記現像剤担持体の周方向及び前記現像剤担持体の回転軸線の方向に対して傾斜する方向に形成された螺旋状に連続する第1の傾斜溝と、前記周方向及び前記回転軸線の方向に対して傾斜すると共に、前記第1の傾斜溝と交差するように形成された螺旋状に連続する第2の傾斜溝とが設けられ、
前記第1の傾斜溝の平均溝深さは、前記第2の傾斜溝の平均溝深さよりも大きく、
前記第1の傾斜溝の平均溝幅は、前記第2の傾斜溝の平均溝幅よりも小さい、ことを特徴とする現像装置。
A developer carrier that is rotatably disposed and carries the developer, and a developer carrier that is disposed so as to abut on the outer peripheral surface of the developer carrier, and that is supplied to the developer carrier. A developing device comprising a developer regulating member for regulating the layer thickness,
On the outer peripheral surface of the developer carrying member, a first slope that is spirally formed and formed in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the developer carrying member and the direction of the rotation axis of the developer carrying member. A groove and a second inclined groove that is inclined with respect to the circumferential direction and the direction of the rotation axis and that is continuous in a spiral shape formed so as to intersect the first inclined groove;
The average groove depth of the first inclined groove is larger than the average groove depth of the second inclined groove,
The developing device according to claim 1, wherein an average groove width of the first inclined groove is smaller than an average groove width of the second inclined groove.
前記外周面には、前記第1の傾斜溝に挟まれると共に、前記第2の傾斜溝に挟まれた凸部が設けられ、
互いに隣接する前記凸部の間に存在する前記第1の傾斜溝の空間体積(A)に対する互いに隣接する前記凸部の間に存在する前記第2の傾斜溝の空間体積(B)の比(B/A)は、0.9以上4.0以下である、請求項7に記載の現像装置。
The outer peripheral surface is provided with a convex portion sandwiched between the first inclined groove and sandwiched between the second inclined groove,
Ratio of the spatial volume (B) of the second inclined groove existing between the adjacent convex portions to the spatial volume (A) of the first inclined groove existing between the adjacent convex portions ( The developing device according to claim 7, wherein B / A) is 0.9 or more and 4.0 or less.
前記第1の傾斜溝の平均溝間隔は前記第2の傾斜溝の平均溝間隔と等しい、請求項7又は8に記載の現像装置。   The developing device according to claim 7 or 8, wherein an average groove interval of the first inclined grooves is equal to an average groove interval of the second inclined grooves. 前記現像剤は、少なくとも、結着樹脂、着色材、離型材及び無機微粉体を含む非磁性一成分現像剤であり、
前記第1の傾斜溝の平均溝深さは、前記現像剤の重量平均粒径(D4)の105%以上190%以下である、請求項7〜9の何れか一項に記載の現像装置。
The developer is a non-magnetic one-component developer including at least a binder resin, a colorant, a release material, and an inorganic fine powder.
The developing device according to claim 7, wherein an average groove depth of the first inclined groove is 105% or more and 190% or less of a weight average particle diameter (D4) of the developer.
前記無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が35nm以上65nm以下であるシリコーンオイル処理無機微粉体を含有する、請求項10に記載の現像装置。   The developing device according to claim 10, wherein the inorganic fine powder contains a silicone oil-treated inorganic fine powder having a number average particle size of at least 35 nm and not more than 65 nm. 前記無機微粉体が、少なくとも個数平均粒子径が70nm以上200nm以下である疎水化処理無機微粉体を含有する、請求項10又は11に記載の現像装置。   The developing device according to claim 10 or 11, wherein the inorganic fine powder contains a hydrophobically treated inorganic fine powder having a number average particle diameter of 70 nm to 200 nm. 前記現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の前記回転軸に平行な幅方向に延びる端部を有する弾性当接体を備える、請求項7〜12の何れか一項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 7, wherein the developer regulating member includes an elastic contact body having an end portion extending in a width direction parallel to the rotation axis of the developer carrying body. 前記現像剤担持体に対する前記現像剤規制部材の当接部分の表面硬度比が0.20以上1.00未満である、請求項7〜13の何れか一項に記載の現像装置。   The developing device according to any one of claims 7 to 13, wherein a surface hardness ratio of a contact portion of the developer regulating member with respect to the developer carrying member is 0.20 or more and less than 1.00. 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体と一体的にカートリッジ化される請求項7〜14の何れか一項に記載の現像装置とを備えたプロセスカートリッジ。
An electrostatic latent image carrier;
The process cartridge provided with the developing device as described in any one of Claims 7-14 integrally formed into a cartridge with the said electrostatic latent image carrier.
請求項7〜14の何れか一項に記載の現像装置、又は請求項15に記載のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置。
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 7 or the process cartridge according to claim 15.
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