JP2020118888A - Developer supply member, image forming unit, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像剤供給部材、画像形成ユニット及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developer supply member, an image forming unit and an image forming apparatus.
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタは、画像形成ユニットが配設され、該画像形成ユニットに、感光体ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、現像剤供給部材としての供給ローラ、トナーカートリッジ等が配設される。そして、前記プリンタにおいては、帯電ローラによって一様に帯電させられた感光体ドラムの表面がLEDヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、トナーカートリッジから供給ローラを介して現像ローラに供給されたトナーが静電潜像に付着させられて静電潜像が現像され、トナー像が形成される。該トナー像が、転写ローラによって媒体としての用紙に転写され、定着器において定着させられることにより、用紙に画像が形成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, a facsimile machine, a multi-function machine, for example, an electrophotographic printer is provided with an image forming unit, and the image forming unit includes a photosensitive drum, a charging roller, a developing roller, A supply roller as a developer supply member, a toner cartridge, and the like are provided. In the printer, the surface of the photosensitive drum uniformly charged by the charging roller is exposed by the LED head to form an electrostatic latent image, which is supplied from the toner cartridge to the developing roller via the supply roller. The toner is attached to the electrostatic latent image, the electrostatic latent image is developed, and a toner image is formed. The toner image is transferred to a sheet as a medium by a transfer roller and fixed by a fixing device, so that an image is formed on the sheet.
ところで、供給ローラは、トナーを現像ローラに供給するとともに、現像ローラからトナーを掻き取る機能を有する。 By the way, the supply roller has a function of supplying the toner to the developing roller and scraping the toner from the developing roller.
そこで、供給ローラの発泡層をウレタンゴムで形成し、発泡層のパラメータである表面セル径を180〔μm〕以上、かつ、280〔μm〕以下に、内部セル径を280〔μm〕以上、かつ、650〔μm〕以下に、セル骨格部の表面面積比率を30〔%〕、かつ、60〔%〕以下にすることによって、画像にかすれが発生したり、用紙に汚れが発生したりするのを防止し、画像品位を向上させるようにしている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, the foam layer of the supply roller is formed of urethane rubber, the surface cell diameter which is a parameter of the foam layer is 180 [μm] or more and 280 [μm] or less, and the internal cell diameter is 280 [μm] or more, and , 650 [μm] or less and the surface area ratio of the cell skeleton portion is 30 [%] and 60 [%] or less, the image may be blurred or the paper may be stained. To improve the image quality (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来の供給ローラにおいては、セル骨格部の表面面積比率が、発泡層の表面、すなわち、表層だけを規定する値であり、供給ローラが実際に現像ローラに圧接させられ、圧縮されて使用される状態、すなわち、実装状態を想定して規定されていないので、現像ローラにトナーを十分に供給することができないだけでなく、現像ローラからトナーを十分に掻き取ることができない。したがって、画像にかすれが発生したり、用紙に汚れが発生したりするのを確実に防止することができず、画像品位を確実に向上させることができない。 However, in the above-described conventional supply roller, the surface area ratio of the cell skeleton portion is a value that defines only the surface of the foam layer, that is, the surface layer, and the supply roller is actually pressed against the developing roller and compressed. Since it is not specified assuming the state of use, that is, the state of mounting, it is not possible to sufficiently supply the toner to the developing roller, and it is also impossible to sufficiently scrape the toner from the developing roller. Therefore, it is not possible to reliably prevent the image from being blurred or the paper to be soiled, and it is not possible to reliably improve the image quality.
本発明は、前記従来の供給ローラの問題点を解決して、画像品位を確実に向上させることができる現像剤供給部材、画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a developer supply member, an image forming unit and an image forming apparatus that can solve the problems of the conventional supply roller and reliably improve the image quality.
そのために、本発明の現像剤供給部材は、画像形成ユニット内において現像剤担持体に圧接させて回転自在に配設され、現像剤担持体との間にニップ部領域を形成するようになっている。 Therefore, the developer supply member of the present invention is rotatably arranged in pressure contact with the developer carrying member in the image forming unit so as to form a nip region with the developer carrying member. There is.
そして、発泡層の表面セル径が、280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされる。 The surface cell diameter of the foam layer is set to 280 [μm] or more and 567 [μm] or less.
また、発泡層における内部セル径に対する表面セル径の比を表すセル径比率が、0.75以上、かつ、0.93以下にされる。 Further, the cell diameter ratio, which represents the ratio of the surface cell diameter to the internal cell diameter in the foam layer, is set to 0.75 or more and 0.93 or less.
そして、発泡層の表層から、ニップ部領域に応じて規定される距離の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が、31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされる。 Then, the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer of the foamed layer to the depth of the distance defined according to the nip portion region is 31.7% or more and 69.1% or less. To be done.
本発明によれば、現像剤供給部材は、画像形成ユニット内において現像剤担持体に圧接させて回転自在に配設され、現像剤供給部材との間にニップ部領域を形成するようになっている。 According to the present invention, the developer supply member is rotatably arranged in pressure contact with the developer carrying member in the image forming unit, and forms a nip region with the developer supply member. There is.
そして、発泡層の表面セル径が、280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされる。 The surface cell diameter of the foam layer is set to 280 [μm] or more and 567 [μm] or less.
また、発泡層における内部セル径に対する表面セル径の比を表すセル径比率が、0.75以上、かつ、0.93以下にされる。 Further, the cell diameter ratio, which represents the ratio of the surface cell diameter to the internal cell diameter in the foam layer, is set to 0.75 or more and 0.93 or less.
そして、発泡層の表層から、ニップ部領域に応じて規定される距離の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が、31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされる。 Then, the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer of the foamed layer to the depth of the distance defined according to the nip portion region is 31.7% or more and 69.1% or less. To be done.
この場合、発泡層の表面セル径が、280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされ、発泡層における内部セル径に対する表面セル径の比を表すセル径比率が、0.75以上、かつ、0.93以下にされ、発泡層の表層から、ニップ部領域の範囲に応じて規定される距離の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が、31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされるので、現像剤担持体と現像剤供給部材との間にニップ部領域が形成された状態、すなわち、現像剤供給部材が圧縮された状態における、現像剤担持体への現像剤の供給性、及び現像剤担持体からの現像剤の掻取り性を高くすることができる。 In this case, the surface cell diameter of the foam layer is 280 [μm] or more and 567 [μm] or less, and the cell diameter ratio representing the ratio of the surface cell diameter to the internal cell diameter in the foam layer is 0.75 or more. And 0.93 or less, the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer of the foam layer to the depth of the distance defined according to the range of the nip portion region is 31.7% or more, In addition, since the content is 69.1% or less, the development in the state where the nip region is formed between the developer carrying member and the developer supply member, that is, the developer supply member is compressed. It is possible to improve the supply property of the developer to the developer carrier and the scraping property of the developer from the developer carrier.
したがって、現像剤担持体に現像剤を十分に供給することができるだけでなく、現像剤担持体から現像剤を十分に掻き取ることができるので、画像にかすれが発生したり、媒体に汚れが発生したりするのを確実に防止することができる。 Therefore, not only the developer can be sufficiently supplied to the developer carrier, but also the developer can be scraped off sufficiently from the developer carrier, so that the image is blurred or the medium is soiled. It can be surely prevented.
その結果、画像品位を確実に向上させることができる。 As a result, the image quality can be surely improved.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、現像剤供給部材としての供給ローラ、画像形成ユニット(現像装置)、及び画像形成装置としてのプリンタについて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a supply roller as a developer supply member, an image forming unit (developing device), and a printer as an image forming device will be described.
図2は本発明の実施の形態におけるプリンタの概略図、図3は本発明の実施の形態における画像形成ユニットの概略図である。なお、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yはいずれも同じ構造を有するので、図3には画像形成ユニット16Bkだけを図示して説明する。 2 is a schematic diagram of a printer according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of an image forming unit according to the embodiment of the present invention. Since the image forming units 16Bk, 16C, 16M, and 16Y have the same structure, only the image forming unit 16Bk will be illustrated and described in FIG.
図において、10はプリンタ、Csは該プリンタ10の筐体であり、該筐体Csの下部に、媒体収容部としての用紙カセット11が着脱自在に配設され、該用紙カセット11に媒体としての用紙Pが収容される。前記用紙カセット11の前端に隣接させて、用紙Pを1枚ずつ分離させて矢印X方向に繰り出し、媒体搬送路としての用紙搬送路Rt1に給紙するための図示されないホッピングローラ等から成る給紙機構が配設される。
In the figure, 10 is a printer, and Cs is a housing of the
前記用紙搬送路Rt1に給紙された用紙Pは、後述される用紙搬送モータ71(図4)を駆動することによって図示されない搬送ローラ対により搬送され、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色の画像を形成する画像形成部としての画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yに供給される。 The paper P fed into the paper transport path Rt1 is transported by a transport roller pair (not shown) by driving a paper transport motor 71 (FIG. 4) described later, and images of black, cyan, magenta, and yellow are formed. Is supplied to the image forming units 16Bk, 16C, 16M, and 16Y as an image forming unit that forms the image.
該各画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yは、プリンタ10の本体、すなわち、装置本体Bdに対して着脱自在に配設され、ユニット本体部37、及び現像剤貯蔵部としてのトナーカートリッジ41を備え、ユニット本体部37に像担持体としての感光体ドラム31等が配設され、トナーカートリッジ41の収容室に各色の現像剤としてのトナーが貯蔵される。なお、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yのうちの所定の画像形成ユニット、本実施の形態においては、画像形成ユニット16Bkに、トナーカートリッジ41に隣接させて廃棄現像剤収容部としての廃トナータンク43が配設され、該廃トナータンク43に廃棄現像剤としての廃トナーが収容される。
The image forming units 16Bk, 16C, 16M, and 16Y are detachably attached to the main body of the
前記ユニット本体部37は、感光体ドラム31、該感光体ドラム31に当接させて回転自在に配設され、感光体ドラム31の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ32、感光体ドラム31に当接させて回転自在に配設され、潜像としての静電潜像にトナーを付着させる現像剤担持体としての現像ローラ33、該現像ローラ33に圧接させて回転自在に配設され、現像ローラ33にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ34、前記現像ローラ33に供給されたトナーを均一に薄層化する現像剤層規制部材としての現像ブレード35、現像剤像としてのトナー像の転写後に感光体ドラム31に残留したトナーを感光体ドラム31から掻き落として除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード36、及び該クリーニングブレード36によって掻き落とされたトナーを廃トナーとして画像形成ユニット16Bkの幅方向に搬送する搬送部材としてのスパイラル38を備える。
The unit
前記感光体ドラム31、帯電ローラ32、現像ローラ33及び供給ローラ34は、画像形成用の駆動部としての後述される駆動モータ(ドラムモータ)72(図4)に接続され、該駆動モータ72を駆動することによって矢印方向に回転させられる。
The
そして、各画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yのユニット本体部37の上方に、露光装置としてのLEDヘッド22が、各感光体ドラム31と対向させて配設され、LEDヘッド22によって、各感光体ドラム31の表面が露光されて静電潜像が形成される。LEDヘッド22は、発光素子としてのLED(Light Emitting Diode)、レンズアレイ等から成る。
Then, the
また、前記装置本体Bdにおける画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yの下方に転写ユニットu1が配設され、該転写ユニットu1は、第1のローラとしての図示されない駆動ローラ、第2のローラとしての図示されない従動ローラ、図示されないテンションローラ、前記駆動ローラと前記従動ローラとテンションローラとによって走行自在に張設され、走行に伴って用紙Pを静電吸着して搬送するベルト部材としての転写ベルト17、及び該転写ベルト17を挟んで前記感光体ドラム31と対向させて、かつ、感光体ドラム31に圧接させて回転自在に配設された転写部材としての転写ローラ21を備える。
A transfer unit u1 is disposed below the image forming units 16Bk, 16C, 16M, and 16Y in the apparatus body Bd, and the transfer unit u1 serves as a first roller (not shown) and a second roller. Transfer belt as a belt member stretched movably by a driven roller (not shown), a tension roller (not shown), the drive roller, the driven roller, and the tension roller, and electrostatically adsorbs and conveys the paper P as it travels. 17 and a
前記画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yにおいて、感光体ドラム31の表面が、帯電ローラ32によって一様に帯電させられ、LEDヘッド22によって露光され、感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成されると、現像ローラ33が、供給ローラ34から供給されたトナーを静電潜像に付着させ、静電潜像を現像して感光体ドラム31の表面にトナー像を形成する。
In the image forming units 16Bk, 16C, 16M and 16Y, the surface of the
画像形成ユニット16Bkに矢印Y方向に供給された用紙Pは、前記転写ベルト17が走行させられるのに伴って搬送され、各感光体ドラム31と各転写ローラ21との間を通過し、該各転写ローラ21が、各画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yにおいて各感光体ドラム31上に形成された各色のトナー像を、用紙Pに順次重ねて転写し、用紙P上にカラーのトナー像を形成する。
The sheet P supplied to the image forming unit 16Bk in the direction of the arrow Y is conveyed as the transfer belt 17 is moved, passes between the
続いて、用紙Pは、用紙搬送路Rt1における画像形成ユニット16Yより下流側に配設された定着装置としての定着器18に供給される。該定着器18は、第1の定着部材としての加熱ローラ18a、該加熱ローラ18aに圧接させられて圧接部を形成する第2の定着部材としての加圧ローラ18b、前記加熱ローラ18aの近傍に非接触で配設され、加熱ローラ18aの温度を検出する温度検出部としての図示されないサーミスタ等を備え、加熱ローラ18a内に、ハロゲンランプ等の、加熱体としてのヒータが配設される。
Subsequently, the paper P is supplied to the fixing
用紙Pが定着器18に供給されると、前記カラーのトナー像が、加熱ローラ18aによって加熱され、加圧ローラ18bによって加圧されて用紙Pに定着させられ、用紙Pにカラーの画像が形成される。そして、定着器18から排出された用紙Pは、図示されない搬送ローラ対によって搬送された後、装置本体Bd外に排出され、筐体Csの頂部に形成された図示されないスタッカに積載される。
When the sheet P is supplied to the fixing
前記装置本体Bdには、各画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yの下方に、廃棄現像剤搬送装置としての廃トナー搬送路46が延在させて配設される。該廃トナー搬送路46は、図示されないフレームに沿って形成され、前記スパイラル38によって搬送された廃トナーを収集し、矢印Z方向に搬送し、前記廃トナータンク43に供給する。
In the apparatus body Bd, a waste
なお、前記感光体ドラム31は、アルミニウム等の金属パイプから成る導電性支持体に、ブロッキング層、並びに電荷発生層及び電荷輸送層から成る光導電層を順次被覆することによって形成される。
The
前記帯電ローラ32は、金属製の芯金に、エピクロルヒドリンゴム等の半導電性ゴム層を被覆することによって形成され、感光体ドラム31に所定の圧接量で当接させられ、感光体ドラム31の回転に伴って回転させられる。
The charging
前記現像ローラ33は、金属製の芯金に、弾性層としての半導電性を有するウレタンゴム層及び表面処理層を順次被覆することによって形成され、感光体ドラム31に所定の圧接量で当接させられ、感光体ドラム31の回転に対してならい方向に所定の周速比で回転させられる。
The developing
前記現像ブレード35は、例えば、厚さが0.08〔mm〕であり、長さが現像ローラ33の長手方向の長さとほぼ同じである金属製の薄板部材から成る。現像ブレード35の短手方向における一方の端部は、前記ユニット本体部37のフレームの所定の箇所に固定され、他方の端部は、先端縁からわずかに内側の面が現像ローラ33に当接させられる。
The developing
前記供給ローラ34は、後述されるように、金属製の芯金にゴム材料を被覆することによって形成され、現像ローラ33に所定の圧接量で圧接させられ、現像ローラ33との間にニップ部領域を形成し、現像ローラ33の回転に対してカウンタ方向(現像ローラ33の回転方向と同じ方向)に所定の周速比で回転させられる。
As will be described later, the
前記クリーニングブレード36は、ウレタンゴムから成り、一方の端部が感光体ドラム31に所定の圧接量で当接させられる。
The
なお、前記各画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Y及びトナーカートリッジ41は、いずれも交換ユニットとして形成され、収容されたトナーが消費されたり、構成部品が劣化したりすると、交換される。
Each of the image forming units 16Bk, 16C, 16M, 16Y and the
また、前記定着器18において、前記加熱ローラ18a及び加圧ローラ18bは、いずれも、例えば、アルミニウム等から成る中空円筒状の芯金に、シリコーンゴムから成る耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロルアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素樹脂製のチューブを被覆することによって形成される。
In the fixing
次に、プリンタ10の制御装置について説明する。
Next, the control device of the
図4は本発明の実施の形態におけるプリンタの制御ブロック図である。 FIG. 4 is a control block diagram of the printer according to the embodiment of the present invention.
図において、51は、CPU(マイクロプロセッサ)、ROM、RAM、入出力ポート、タイマ等を備えた制御部、52はインタフェース(I/F)制御部であり、前記制御部51は、上位装置としての図示されないホストコンピュータからインタフェース制御部52を介して印刷データ及び制御コマンドを受け、プリンタ10(図2)の全体のシーケンスを制御し、印刷動作を行う。
In the figure, 51 is a control unit including a CPU (microprocessor), ROM, RAM, input/output port, timer, etc., 52 is an interface (I/F) control unit, and the
また、53は、制御部51が受けた印刷データを一時的に記録する第1の記憶装置としての受信メモリ、54は、前記印刷データを編集することによって生成された画像データ、すなわち、イメージデータが記録される画像データ編集メモリである。
Further, 53 is a reception memory as a first storage device for temporarily recording the print data received by the
そして、57は、プリンタ10の状態を表示するための表示部としてのLED、及び操作者がプリンタ10に指示を入力するための操作部としてのスイッチ等を備えた操作・表示部、58は、プリンタ10の状態を監視するための各種のセンサから成るセンサ群であり、該センサ群58は、例えば、用紙Pの位置を検出するセンサ、温度及び湿度を検出するセンサ、用紙Pに形成された画像の濃度を検出するセンサ等から成る。
また、61は、制御部51の指示に基づいて帯電ローラ32に電圧を印加し、感光体ドラム31の表面を一様に帯電させる帯電ローラ用電源、62は、制御部51の指示に基づいて現像ローラ33に電圧を印加し、感光体ドラム31上の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ用電源、63は、制御部51の指示に基づいて供給ローラ34に電圧を印加し、現像ローラ33にトナーを供給する供給ローラ用電源、64は、制御部51の指示に基づいて転写ローラ21に電圧を印加し、感光ドラム31上のトナー像を用紙Pに転写する転写ローラ用電源である。
Further, 61 is a power source for the charging roller that applies a voltage to the charging
なお、前記帯電ローラ用電源61、現像ローラ用電源62及び供給ローラ用電源63は、制御部51の指示によって帯電ローラ32、現像ローラ33及び供給ローラ34に印加する電圧を変更することができる。
The charging
そして、66は、前記画像データ編集メモリ54に記録されたイメージデータをLEDヘッド22に送り、該LEDヘッド22を駆動するヘッド駆動制御部、67は、転写されたトナー像を用紙Pに定着させるために定着器18の加熱ローラ18aの温度を制御する定着制御部、68は、制御部51の指示に基づいて用紙搬送モータ71の制御を行う搬送モータ制御部である。
Then, 66 sends the image data recorded in the image
また、69は、感光体ドラム31を回転させるために駆動モータ72を駆動する駆動制御部である。
A
次に、供給ローラ34について説明する。
Next, the
図1は本発明の実施の形態における供給ローラの概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of a supply roller according to the embodiment of the present invention.
供給ローラ34は、導電性を有する材料から成り、円筒形の形状を有する支持体としての芯金75、及び該芯金75を包囲して形成され、導電性を有する材料から成り、無数のセルを備えた発泡層76を備え、該発泡層76は、発泡層76の表面に形成された表層(発泡体外層)76a、及び該表層76aの内側に形成された発泡体内部(発泡体内層)76bから成る。なお、本実施の形態において、芯金75は外径が6〔mm〕にされる。
The
そして、図において、拡大図G1は表層76aから100〔μm〕の深さまでのセル骨格部px1のゴム総面積率を、拡大図G2は表層76aから400〔μm〕の深さまでのセル骨格部px2のゴム総面積率を表す。
In the figure, the enlarged view G1 shows the total rubber area ratio of the cell skeleton px1 from the
芯金75の両端は、発泡層76より突出させられ、一端に、供給ローラ34に前記駆動モータ72(図4)の回転を伝達するための図示されないギヤが取り付けられる。そして、芯金75の両端にはシャフトsh1が配設され、該シャフトsh1を介して供給ローラ34が前記ユニット本体部37(図2)に対して回転自在に支持される。
Both ends of the cored
発泡層76の材料としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、EPDMゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレン・ブタジェンゴム、アクリロニトリル・ブタジェンゴム、ブタジェンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム等のゴム材料が使用される。
As the material of the
各ゴム材料のうちのシリコーンゴムを使用すると、発泡層76において各セルが互いに独立して形成されるので、供給ローラ34内にトナーが進入しにくいだけでなく、表層76aの各セルにトナーを貯めることができ、セル内に貯めたトナーを効率良く吐き出すことができる。したがって、現像ローラ33へのトナーの供給性を高くすることができる。また、シリコーン系のゴム材料は移動方向にダレる性質があり、供給ローラ34を現像ローラ33に対して圧縮させて回転させると、供給ローラ34と現像ローラ33との接触面積が大きくなるので、現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くすることができる。
When silicone rubber is used among the rubber materials, the cells are formed independently of each other in the
なお、シリコーンゴムは、他のゴム材料より機械的強度が弱いので、摩耗しやすく、耐久性が低い。 Since silicone rubber has a lower mechanical strength than other rubber materials, it is easily worn and has low durability.
また、前記各ゴム材料のうちのウレタンゴムを使用すると、ウレタンゴムの機械的強度が他の材料より高いので、連続印刷を行った場合の供給ローラ34の摩耗を抑制することができ、現像ローラ33の耐久性を高くすることができるだけでなく、発泡層76の硬度を低くするのが容易であるので、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Y、プリンタ10等に加わる負荷を小さくすることができ、消費エネルギーを少なくすることができる。
Further, when urethane rubber is used among the above rubber materials, the mechanical strength of urethane rubber is higher than that of other materials, so that abrasion of the
なお、ウレタンゴムは、発泡層76において各セルが連なって形成されることが多いので、ウレタンゴムを使用すると供給ローラ34内にトナーが進入しやすくなるだけでなく、供給ローラ34の表面、すなわち、発泡層76の表層76aのセルにトナーが詰まりやすくなり、現像ローラ33へのトナーの供給性が低くなってしまう。
Since urethane rubber is often formed by connecting cells in the
さらに、ウレタンゴムは圧縮したときに押しつぶされる性質があるので、供給ローラ34を現像ローラ33に圧接させて回転させるときの現像ローラ33との接触面積が小さくなり、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなってしまう。
Further, since the urethane rubber has a property of being crushed when compressed, the contact area with the developing
前記芯金75の材料は、所定の剛性を有するとともに、十分な導電性を有する金属であればよく、例えば、鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が使用される。また、金属以外の材料でも、所定の剛性を有するとともに、十分な導電性を有する材料、例えば、導電性粒子を分散させた樹脂成形品、セラミックス等を使用するこができる。さらに、芯金75をロール状、パイプ状等の形状を有するもので形成することができる。
The material of the cored
次に、供給ローラ34の製造方法について説明する。
Next, a method of manufacturing the
供給ローラ34の製造方法としては、ローラ形状を有する筒状の型内で芯金75と一体にウレタンゴムを発泡させる型発泡の製造方法、及びあらかじめウレタンゴムを自由発泡させ、角柱状の発泡体を切り出し、該発泡体に形成した孔に芯金75を通した後、外周を研磨する自由発泡の製造方法がある。
As the method of manufacturing the
型発泡の製造方法において発泡させられた発泡層76には、独立したセル及び連通したセルが形成される。この場合、型が使用されるので、成形品を研磨して仕上げる必要がなく、外径振れの小さい供給ローラ34を製造することができる。これに対して、自由発泡の製造方法において発泡させられた発泡層76には、セル径の大きいセル及び連通の度合いが大きいセルが形成される。
Independent cells and communicating cells are formed in the
供給ローラ34の形状としては、ストレート形状が一般的であるが、両端部の径が小さくなる、クラウン形状又はテーパ形状であってもよく、さらには、両端の径が異なる形状であってもよい。
The shape of the
本実施の形態において、供給ローラ34の硬度は、26〔アスカーF〕以上、かつ、38〔アスカーF〕以下にされる。発泡層76の硬度が高いと、トナーに加わる負荷が大きくなり、トナーダメージが発生してグレイニネス(粒状化によるドットの形成)が生じるだけでなく、現像ローラ33との接触圧が高くなり、供給ローラ34が磨耗して供給ローラ34の耐久性が低くなったり、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yに加わる負荷が大きくなったり、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yを作動させるための制御が困難になったりする。
In the present embodiment, the hardness of the
供給ローラ34の硬度は、AIBN(アソビスイソブチルニトリル)等の発泡剤の量を調整することによって設定することができる。
The hardness of the
また、発泡剤の量を調整することによって、発泡層76の発泡倍率を変更し、セル径、セルの壁の厚さ等を変化させることができる。
Further, by adjusting the amount of the foaming agent, it is possible to change the foaming ratio of the foamed
本実施の形態においては、発泡層76のゴム材料としてウレタンゴムが使用される。
In the present embodiment, urethane rubber is used as the rubber material of
また、本実施の形態においては、発泡層76の表面セル径が第1のパラメータとして、発泡層76における内部セル径に対する前記表面セル径の比を表すセル径比率γが第2のパラメータとして、発泡層76の表層76aから、前記ニップ部領域に応じて規定される距離の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率、本実施の形態においては、表層76aから400〔μm〕の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が第3のパラメータとして、供給ローラ34が現像ローラ33に圧接させられ、圧縮されて使用される実装状態を想定して規定される。
In the present embodiment, the surface cell diameter of the
次に、前記各パラメータについて説明する。
〔表面セル径〕
表面セル径は、発泡層76の表層76aのセルのセル径を指す。
Next, each of the parameters will be described.
[Surface cell diameter]
The surface cell diameter refers to the cell diameter of the cells of the
表面セル径は、供給ローラ34の現像ローラ33へのトナーの供給性、及び現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くするためのパラメータである。表面セル径が必要以上に小さいと、発泡層76の表層76aのセルの開口が小さいので、セル内に貯めたトナーが吐き出されず、供給性が低くなる恐れがある。
The surface cell diameter is a parameter for improving the toner supply property of the
一方、表面セル径が必要以上に大きいと、表層76aのセル骨格部の面積が小さくなり、現像ローラ33との接触面積が小さくなり、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなる。その結果、静電潜像が現像された後に現像ローラ33に残留したトナーを回収することができず、余分なトナーが用紙Pに付着し、用紙Pに汚れが発生する恐れがある。このことから、現像ローラ33へのトナーの供給性及び現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くするために、表面セル径を適正な値にする必要がある。
〔内部セル径〕
内部セル径は、発泡層76の発泡体内部76bのセル径を指す。
〔セル径比率γ〕
セル径比率γは、内部セル径に対する表面セル径の比であり、内部セル径は発泡体内部76bのセル径を指す。
On the other hand, if the surface cell diameter is unnecessarily large, the area of the cell skeleton portion of the
(Internal cell diameter)
The internal cell diameter refers to the cell diameter of the foam interior 76b of the
(Cell diameter ratio γ)
The cell diameter ratio γ is the ratio of the surface cell diameter to the internal cell diameter, and the internal cell diameter refers to the cell diameter inside the
セル径比率γは、表面セル径をDoとし、内部セル径をDiとしたとき、Do/Diで表され、現像ローラ33へのトナーの供給性及び現像ローラ33からのトナーの掻取り性を継続的に維持するためのパラメータである。
The cell diameter ratio γ is represented by Do/Di when the surface cell diameter is Do and the internal cell diameter is Di, and the toner supply property to the developing
セル径比率γが必要以上に小さいと、表層76aの各セルからトナーが吐き出されず、セル内にトナーが詰まりやすくなり、トナー供給性が低下してしまう。また、これにより、発泡層76の硬度が高くなると、トナーに加わる負荷が大きくなり、トナーダメージが発生してグレイニネスが生じるだけでなく、現像ローラ33との接触圧が高くなり、供給ローラ34が摩耗して供給ローラ34の耐久性が低くなったり、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yに加わる負荷が大きくなったり、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yを作動させるための制御が困難になったりする。
When the cell diameter ratio γ is unnecessarily small, the toner is not discharged from each cell of the
一方、セル径比率γが必要以上に大きいと、表面セル径が大きいので、現像ローラ33との接触面積が小さくなり、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなる。その結果、現像後の現像ローラ33に残留したトナーを回収することができず、余分なトナーが用紙Pに付着し、用紙Pに汚れが発生する恐れがある。また、発泡層76に使用されるウレタンゴムの特性、供給ローラ34の製造方法等からセル径比率γを必要以上に大きくするのは困難である。このことから、現像ローラ33へのトナーの供給性及び現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くするために、セル径比率γを適正な値にする必要がある。
〔ゴム総面積率〕
ゴム総面積率は、発泡層76の表層76aから所定の範囲内、本実施の形態においては、表層76aから400〔μm〕の深さまでのセル骨格部の総面積率を表すパラメータである。
On the other hand, if the cell diameter ratio γ is unnecessarily large, the surface cell diameter is large, so that the contact area with the developing
(Rubber total area ratio)
The rubber total area ratio is a parameter that represents the total area ratio of the cell skeleton portion within a predetermined range from the
現像ローラ33からのトナーの掻取り性は、前述されたように、現像ローラ33との接触面積が大きいほど高いので、表面セルの骨格部の接触面積を大きくすることが考えられるが、実際に供給ローラ34を現像ローラ33に圧接させて回転させた場合、供給ローラ34は圧縮され、現像ローラ33との接触面積は、表層76aのセル骨格部だけでなく、内部のセル骨格部も含めた値、すなわち、供給ローラ34と現像ローラ33との間のニップ部領域の総面積になる。
As described above, the larger the contact area with the developing
そこで、現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くするために、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率を適正な値にする必要がある。
Therefore, in order to enhance the scraping property of the toner from the developing
次に、各パラメータを異ならせて製造した供給ローラを使用して印刷の実験を行ったときの画像の評価結果について説明する。 Next, an evaluation result of an image when a printing experiment is performed using a supply roller manufactured by making each parameter different will be described.
図5は本発明の実施の形態における印刷の実験を行ったときの画像の評価結果を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an evaluation result of an image when a printing experiment is performed in the embodiment of the present invention.
まず、印刷の実験に使用した供給ローラについて説明する。 First, the supply roller used in the printing experiment will be described.
実施例1〜4及び比較例1〜3の各供給ローラを使用し、印刷の実験を行った。 A printing experiment was performed using the supply rollers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
実施例1〜4及び比較例1〜3において使用した各供給ローラの形状は、いずれもストレート形状とした。また、実施例1、3及び比較例1の供給ローラの製造方法は型発泡とし、実施例2、4及び比較例2、3の供給ローラの製造方法は自由発泡とした。 Each of the supply rollers used in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 had a straight shape. In addition, the method of manufacturing the supply roller of Examples 1 and 3 and Comparative Example 1 was mold foaming, and the method of manufacturing the supply roller of Examples 2 and 4 and Comparative Examples 2 and 3 was free foaming.
実施例1〜4及び比較例1〜3の供給ローラは、硬度〔アスカーF〕、表面セル径Do〔μm〕、内部セル径Di〔μm〕、セル径比率γ、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率〔%〕、及び表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率がそれぞれ異なるようにした。
〔実施例1〕
供給ローラは、型発泡の製造方法によって製造され、硬度が36〔アスカーF〕、表面セル径Doが414〔μm〕、内部セル径Diが489〔μm〕、セル径比率γが0.85、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が36.5〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が67.4〔%〕である。
〔実施例2〕
供給ローラは、自由発泡の製造方法によって製造され、硬度が38〔アスカーF〕、表面セル径Doが280〔μm〕、内部セル径Diが372〔μm〕、セル径比率γが0.75、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が2.7〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が33.1〔%〕である。表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率は、100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率の約10倍以上である。
〔実施例3〕
供給ローラは、型発泡の製造方法によって製造され、硬度が34〔アスカーF〕、表面セル径Doが488〔μm〕、内部セル径Diが522〔μm〕、セル径比率γが0.93、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が35.2〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が69.1〔%〕である。
〔実施例4〕
供給ローラは、自由発泡の製造方法によって製造され、硬度が26〔アスカーF〕、表面セル径Doが567〔μm〕、内部セル径Diが702〔μm〕、セル径比率γが0.81、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が1.5〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が31.7〔%〕である。表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率は、100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率の約20倍以上である。
〔比較例1〕
供給ローラは、型発泡の製造方法によって製造され、硬度が41〔アスカーF〕、表面セル径Doが293〔μm〕、内部セル径Diが361〔μm〕、セル径比率γが0.81、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が49.6〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が70.7〔%〕である。深度が400〔μm〕までのゴム面積率は、実施例1〜4及び比較例1〜3の供給ローラのうちで最も大きい。
〔比較例2〕
供給ローラは、自由発泡の製造方法によって製造され、硬度が26〔アスカーF〕、表面セル径Doが702〔μm〕、内部セル径Diが732〔μm〕、セル径比率γが0.96、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が3.3〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が13.4〔%〕である。表面セル径Do及びセル径比率γは、実施例1〜4及び比較例1〜3の供給ローラのうちで最も大きい。
〔比較例3〕
供給ローラは、自由発泡の製造方法によって製造され、硬度が30〔アスカーF〕、表面セル径Doが478〔μm〕、内部セル径Diが653〔μm〕、セル径比率γが0.73、表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が2.9〔%〕、表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が31.5〔%〕である。セル径比率γは実施例1〜4及び比較例1〜3の供給ローラのうちで最も小さい。
The supply rollers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 have hardness [Asker F], surface cell diameter Do [μm], internal cell diameter Di [μm], cell diameter ratio γ, and
[Example 1]
The supply roller is manufactured by a mold foaming manufacturing method and has a hardness of 36 [Asker F], a surface cell diameter Do of 414 [μm], an internal cell diameter Di of 489 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.85. The total rubber area ratio from the
[Example 2]
The supply roller is manufactured by a free foaming manufacturing method, and has a hardness of 38 [Asker F], a surface cell diameter Do of 280 [μm], an internal cell diameter Di of 372 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.75. The total rubber area ratio from the
[Example 3]
The supply roller is manufactured by a mold foaming manufacturing method and has a hardness of 34 [Asker F], a surface cell diameter Do of 488 [μm], an internal cell diameter Di of 522 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.93. The total rubber area ratio from the
[Example 4]
The supply roller is manufactured by a free foaming manufacturing method, has a hardness of 26 [Asker F], a surface cell diameter Do of 567 [μm], an internal cell diameter Di of 702 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.81. The total rubber area ratio from the
[Comparative Example 1]
The supply roller is manufactured by a mold foaming manufacturing method and has a hardness of 41 [Asker F], a surface cell diameter Do of 293 [μm], an internal cell diameter Di of 361 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.81. The total rubber area ratio from the
[Comparative Example 2]
The supply roller is manufactured by a free foaming manufacturing method, has a hardness of 26 [Asker F], a surface cell diameter Do of 702 [μm], an internal cell diameter Di of 732 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.96, The total rubber area ratio from the
[Comparative Example 3]
The supply roller is manufactured by a free foaming manufacturing method, has a hardness of 30 [Asker F], a surface cell diameter Do of 478 [μm], an internal cell diameter Di of 653 [μm], and a cell diameter ratio γ of 0.73. The total rubber area ratio from the
次に、前記第1〜第3のパラメータの測定方法について説明する。
〔表面セル径の測定方法〕
供給ローラの表面セル径Doは、CCDカメラ(精密ウェーブ社製「デジタルマイクロスコープAR1260」)を使用し、供給ローラの表層76aのセル骨格部に100倍の倍率で焦点を合わせ、測定した。
Next, a method of measuring the first to third parameters will be described.
[Method of measuring surface cell diameter]
The surface cell diameter Do of the supply roller was measured by using a CCD camera (“Digital Microscope AR1260” manufactured by Precision Wave Co., Ltd.), focusing on the cell skeleton portion of the
供給ローラの中央部から端部側に約100〔mm〕離れた長手方向上の位置における、供給ローラの周方向上の180〔°〕離れた2箇所を測定位置とし、該各測定位置における1〔mm〕平方の枠内を測定範囲とし、測定範囲内に存在するすべての独立したセルの長径を測定し、その平均値を表面セル径Doとした。
〔内部セル径の測定方法〕
供給ローラの内部セル径Diは、発泡体内部76bを切り出し、CCDカメラ(精密ウェーブ社製「デジタルマイクロスコープAR1260」)を使用し、切り出した発泡体内部76bの表面のセル骨格部に10倍〜100倍の倍率で焦点を合わせ、測定した。
At the position on the longitudinal direction at a distance of about 100 mm from the central portion of the supply roller to the end side, two positions at a distance of 180[°] on the circumferential direction of the supply roller are set as measurement positions, and 1 at each measurement position The measurement range was set within the [mm] square frame, and the major axis of all independent cells existing in the measurement range was measured, and the average value was defined as the surface cell diameter Do.
[Measuring method of internal cell diameter]
The inner cell diameter Di of the supply roller is 10 times the cell skeleton on the surface of the cut-out foam inside 76b by cutting out the inside of the
供給ローラの中央部から端部側に約100〔mm〕離れた長手方向上の位置における、供給ローラの周方向上の180〔°〕離れた2箇所を測定位置とし、該各測定位置における1〔mm〕平方の枠を測定範囲とし、該測定範囲内に存在するすべての独立したセルの長径を測定し、その平均値を内部セル径Diとした。
〔ゴム総面積率の測定方法〕
ゴム総面積率γは、ハイブリッドレーザーマイクロスコープ(レーザーテック社製「OPTELICS」)を使用して計測した。供給ローラの表層76aのセル骨格部に焦点を合わせ、芯金方向から100〔μm〕の深さ、及び400〔μm〕の深さまでのセル骨格部に対して、ゴム総面積率を測定した。
At the position on the longitudinal direction at a distance of about 100 mm from the center of the supply roller to the end side, the two positions at a distance of 180[°] on the circumferential direction of the supply roller are set as the measurement positions, and 1 at each measurement position. The [mm] square frame was set as the measurement range, and the major axis of all the independent cells existing in the measurement range was measured, and the average value was defined as the internal cell diameter Di.
[Rubber total area ratio measuring method]
The rubber total area ratio γ was measured using a hybrid laser microscope (“OPTELICS” manufactured by Lasertec Corporation). Focusing on the cell skeleton of the
実施例1〜4及び比較例1〜3の供給ローラは、型発泡又は自由発泡の製造方法によって製造されるが、自由発泡の製造方法によって製造された供給ローラは、外周を研磨することによって仕上げられるので、型発泡の製造方法によって製造される供給ローラよりケバ立ちが発生するとともに、100〔μm〕程度の外径振れが存在する。外径振れが存在すると、表層76aのセル骨格部に焦点を合わせて測定を行う際に、測定箇所ごとに測定誤差が生じる。そこで、外径振れによって測定誤差が生じるのを抑制するために、表層76aではなく表層76aから100〔μm〕の深さまでのゴム表面積率を測定した。
The supply rollers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 are manufactured by a mold foaming or free foaming manufacturing method. The supply rollers manufactured by the free foaming manufacturing method are finished by polishing the outer circumference. As a result, fluffing occurs from the supply roller manufactured by the mold foaming manufacturing method, and outer diameter runout of about 100 μm exists. If there is an outer diameter deflection, a measurement error will occur at each measurement location when the measurement is performed while focusing on the cell skeleton portion of the
ところが、供給ローラは、現像ローラ33に圧接させて回転させられ、圧縮されるので、供給ローラ34の実装状態を想定した場合の条件下でゴム総面積率を測定するのが好ましい。
However, since the supply roller is pressed against the developing
そこで、現像ローラ33とのニップ部領域である、発泡層76の表層76aから400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率を併せて測定した。
Therefore, the total rubber area ratio from the
続いて、印刷の実験を行う方法について説明する。 Next, a method of conducting a printing experiment will be described.
印刷の実験を行うに当たり、各供給ローラを実装した画像形成ユニットをプリンタ(沖データ社製「C542dn」)に搭載し、温度が23±3〔℃〕、湿度が55±10〔%〕の環境下で印刷を行い、用紙に形成された画像を評価した。 In conducting a printing experiment, an image forming unit equipped with each supply roller was mounted on a printer ("C542dn" manufactured by Oki Data Co., Ltd.), and the temperature was 23 ± 3 [°C] and the humidity was 55 ± 10 [%]. Printing was performed below and the image formed on the paper was evaluated.
評価の対象とされる画像はマゼンタの色の画像とし、マゼンタの画像形成ユニットのトナーカートリッジに、凝集度が48〔%〕以上、かつ、56〔%〕以下にされ、ブローオフ帯電量が75〔μC/g〕以上、かつ、80〔μC/g〕以下にされたマゼンタのトナーを約30.0±0.5〔g〕充填した。なお、画像を評価する前に、画像形成ユニットを1度空回しした。 The image to be evaluated is a magenta image, and the toner cartridge of the magenta image forming unit has a cohesion degree of 48% or more and 56% or less and a blow-off charge amount of 75[%]. About 30.0±0.5 [g] of magenta toner having a viscosity of not less than μC/g] and not more than 80 [μC/g] was filled. The image forming unit was idled once before the image was evaluated.
次に、印刷の実験の画像の評価結果について説明する。 Next, the image evaluation result of the printing experiment will be described.
用紙に形成される画像は、2×2(ハーフトーン) パターンの画像、及び100〔%〕のベタ画像とし、印刷を行った後に、画像にかすれが発生したかどうか、及び用紙に汚れが発生したかどうかについて判定を行った。 The image formed on the paper is a 2×2 (halftone) pattern image and a 100% solid image, and after printing, whether the image is blurred or not, and the paper is stained. It was judged whether or not.
画像にかすれが発生したかどうかの判定においては、用紙に100〔%〕のベタ画像を形成したときに、用紙の上端部及び下端部において濃度の低下が生じているかどうか、及び用紙の下端部で白抜けが生じているかどうかを確認し、濃度の低下及び白抜けのうちの少なくとも一方が生じている場合に、画像にかすれが発生したと判定した。 In determining whether or not a blur has occurred in the image, when a solid image of 100 [%] is formed on the paper, it is determined whether or not the density lowers at the upper end and the lower end of the paper and the lower end of the paper. It was confirmed whether or not white spots occurred, and when at least one of the decrease in density and the white spots occurred, it was determined that the image had a blur.
用紙に汚れが発生したかどうかの判定においては、用紙に2×2パターンの画像を形成したときに、用紙の上端部における画像が形成されない部分にトナーが付着しているかどうかを確認し、トナーが付着している場合に、用紙に汚れが発生したと判定した。 In determining whether or not the paper is soiled, when a 2×2 pattern image is formed on the paper, it is confirmed whether toner adheres to a portion of the upper end of the paper where the image is not formed. It was determined that the paper was soiled when the paper was attached.
図5の評価結果においては、画像のかすれ及び用紙の汚れのいずれも発生しなかった場合を○で、画像のかすれ及び用紙の汚れのうちの一方が発生した場合を△で、画像のかすれ及び用紙の汚れの両方が発生した場合を×とした。 In the evaluation result of FIG. 5, when neither the image blurring nor the paper stain occurs, the result is “◯”, and when the image blurring or the paper stain occurs, the result is “Δ”. The case where both stains on the paper occurred was rated as x.
〔測定結果〕
図5に示されるように、実施例1〜4の供給ローラにおいては、画像のかすれ及び用紙の汚れのいずれも発生せず、供給ローラに起因する印字不良が発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができた。これに対して、比較例1〜3の供給ローラにおいては、画像のかすれ及び用紙の汚れのうちの少なくとも一方が発生し、供給ローラに起因する印字不良が発生するのを抑制することができず、画像品位が低下した。
〔比較例1〕
画像にかすれが発生した。比較例1の供給ローラは表層から400〔μm〕の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が70.7〔%〕であり、大きい。したがって、現像ローラとの接触面積が大きく、表層のセルの開口面積が小さいので、セル内のトナーが十分に吐き出されなかったことが考えられる。
〔比較例2〕
用紙に汚れが発生した。比較例2の供給ローラは、セル径比率γが0.96であり、大きく、また、表層から400〔μm〕の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が13.4〔%〕であり小さい。したがって、現像ローラとの接触面積が小さく、現像ローラからトナーが十分に掻き取られなかったことが考えられる。
〔比較例3〕
画像にかすれが発生し、用紙に汚れが発生した。比較例3の供給ローラは、セル径比率γが0.73であり、小さく、表層から400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が31.5〔%〕であり、小さい。したがって、表面セル径Doより内部セル径Diが大きいので、トナーがセル内に進入しやすく、セルからトナーが十分に吐き出されず、トナーの供給性が低下し、現像ローラにトナーが十分に供給されなかったことが考えられる。また、表層から400〔μm〕の深さまでのゴム総面積率が小さいので、現像ローラとの接触面積が小さく、現像ローラからトナーが十分に掻き取られなかったことが考えられる。
〔Measurement result〕
As shown in FIG. 5, in the supply rollers of Examples 1 to 4, neither image blurring nor paper stains occurred, and it is possible to suppress the occurrence of printing defects due to the supply roller. , Was able to improve the image quality. On the other hand, in the supply rollers of Comparative Examples 1 to 3, it is not possible to prevent at least one of image blurring and paper stains and to prevent printing defects due to the supply roller. , The image quality was degraded.
[Comparative Example 1]
The image is blurred. In the supply roller of Comparative Example 1, the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer to the depth of 400 [μm] is 70.7 [%], which is large. Therefore, since the contact area with the developing roller is large and the opening area of the cell on the surface layer is small, it is considered that the toner in the cell was not sufficiently discharged.
[Comparative Example 2]
The paper is dirty. In the supply roller of Comparative Example 2, the cell diameter ratio γ was 0.96, which was large, and the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer to the depth of 400 μm was 13.4 [%]. small. Therefore, it is considered that the contact area with the developing roller was small and the toner was not sufficiently scraped off from the developing roller.
[Comparative Example 3]
The image is blurred and the paper is dirty. In the supply roller of Comparative Example 3, the cell diameter ratio γ is 0.73, which is small, and the total rubber area ratio from the surface layer to the depth of 400 μm is 31.5 [%], which is small. Therefore, since the inner cell diameter Di is larger than the surface cell diameter Do, the toner easily enters the cells, the toner is not sufficiently discharged from the cells, the toner supply property is lowered, and the toner is sufficiently supplied to the developing roller. It is possible that it was not. Further, it is conceivable that the total area ratio of rubber from the surface layer to the depth of 400 [μm] is small, so the contact area with the developing roller is small and the toner was not sufficiently scraped off from the developing roller.
このことから、発泡層76の材料としてウレタンゴムを使用した供給ローラ34において、画像のかすれ及び用紙の汚れのいずれも発生せず、供給ローラ34に起因する印字不良が発生するのを抑制することができ、画像品位を向上させることができる前記各パラメータは、図5の実施例1〜4の各値から次のように設定される。
From this, in the
すなわち、表面セル径は280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされる。 That is, the surface cell diameter is set to 280 [μm] or more and 567 [μm] or less.
表面セル径が280〔μm〕未満であると、セルの開口面積が小さく、供給ローラ34内に進入したトナーが吐き出されず、トナーの供給性が低くなる。一方、表面セル径が567〔μm〕より大きいと、表層76aのセル骨格部の面積が小さく、現像ローラ33との接触面積が小さいので、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなる。
When the surface cell diameter is less than 280 [μm], the opening area of the cell is small, the toner that has entered the
また、セル径比率γは0.75以上、かつ、0.93以下にされる。 The cell diameter ratio γ is set to 0.75 or more and 0.93 or less.
表面セル径比率γが0.75未満であると、内部セル径Diに対して表面セル径Doが小さいので、表層76aのセルにトナーが詰まりやすくなり、現像ローラ33へのトナーの供給性が低くなる。そして、セルにトナーが詰まると、供給ローラ34の硬度が高くなるので、トナーに加わる負荷が大きくなり、トナーダメージが発生してグレイニネスが生じるだけでなく、それによって、接触圧が高くなり、発泡層76等が磨耗して耐久性が低くなるとともに、画像形成ユニット16Bk、16C、16M、16Yを作動させるために必要なトルクが大きくなる。一方、セル径比率γが0.93より大きいと、表層76aのセル骨格部の面積が小さく、現像ローラ33との接触面積が小さいので、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなる。その結果、現像後の現像ローラ33に残留したトナーを回収することができず、余分なトナーが用紙Pに付着し、用紙Pに汚れが発生する。
When the surface cell diameter ratio γ is less than 0.75, the surface cell diameter Do is smaller than the internal cell diameter Di, so that the cells of the
また、表層76aから400〔μm〕の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率は31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされる。
In addition, the total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the
総ゴム面積率が31.7〔%〕未満である場合、供給ローラ34を実装し、現像ローラ33に圧接させて回転させたときの現像ローラ33との接触面積が小さいので、現像ローラ33からのトナーの掻取り性が低くなる。一方、総ゴム面積率が69.1〔%〕より大きい場合、表層76aのセルの開口面積が小さく、セルにトナーが詰まりやすくなり、現像ローラ33へのトナーの供給性が低くなる。
If the total rubber area ratio is less than 31.7 [%], the contact area with the developing
このように、本実施の形態においては、発泡層76の表面セル径が280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされ、発泡層76における内部セル径に対する表面セル径の比を表すセル径比率γが、0.75以上、かつ、0.93以下にされ、発泡層76の表層76aから400〔μm〕の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が、31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされるので、現像ローラ33と供給ローラ34との間にニップ部領域が形成された状態、すなわち、供給ローラ34が圧縮された状態で、現像ローラ33へのトナーの供給性及び現像ローラ33からのトナーの掻取り性を高くすることができる。
As described above, in the present embodiment, the surface cell diameter of the
したがって、現像ローラ33にトナーを十分に供給したり、現像ローラ33からトナーを十分に掻き取ったりすることができ、画像にかすれが発生したり、用紙Pに汚れが発生したりするのを確実に防止することができる。
Therefore, it is possible to sufficiently supply the toner to the developing
したがって、画像品位を確実に向上させることができる。 Therefore, the image quality can be surely improved.
本実施の形態においては、プリンタ10について説明しているが、本発明を、MFP、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に適用することができる。
Although the
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
16Bk、16C、16M、16Y 画像形成ユニット
33 現像ローラ
34 供給ローラ
76 発泡層
76a 表層
16Bk, 16C, 16M, 16Y
Claims (13)
(a)発泡層の表面セル径が、280〔μm〕以上、かつ、567〔μm〕以下にされ、
(b)発泡層における内部セル径に対する表面セル径の比を表すセル径比率が、0.75以上、かつ、0.93以下にされ、
(c)発泡層の表層から、ニップ部領域に応じて規定される距離の深さまでのセル骨格部のゴム総面積率が、31.7〔%〕以上、かつ、69.1〔%〕以下にされることを特徴とする現像剤供給部材。 In a developer supply member that is rotatably disposed in pressure contact with a developer carrying member in an image forming unit and forms a nip area with the developer carrying member,
(A) The surface cell diameter of the foam layer is set to 280 [μm] or more and 567 [μm] or less,
(B) The cell diameter ratio that represents the ratio of the surface cell diameter to the internal cell diameter in the foam layer is 0.75 or more and 0.93 or less,
(C) The total rubber area ratio of the cell skeleton portion from the surface layer of the foam layer to the depth of the distance defined according to the nip portion area is 31.7% or more and 69.1% or less. A developer supply member characterized in that:
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