JP2022070577A - Developing unit and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

To solve the problem in which a supply roller not only has a function to supply developer to a developing roller but has a function to scrape off a developer remaining on a surface of the developing roller; however, these functions are reduced with the lapse of an operating time, which causes a reduction in image quality.SOLUTION: A developing unit comprises: a developing roller 23 that supplies toner to a photoconductor drum 21 and develops a latent image on the photoconductor drum 21; and a supply roller 25 that is arranged in contact with the developing roller 23 to form a nip area, has a foam layer 52 on its surface, and supplies toner to the developing roller. The supply roller 25 has a rotation stress ratio of 0.97 or more and 1.23 or less and an outer diameter change amount of 0.03 [mm] or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、電子写真方式のプリンタや複写装置などに用いられる現像ユニット、及び現像ユニットを備えた画像形成装置に関するものである。 An embodiment of the present invention relates to a developing unit used in an electrophotographic printer, a copying apparatus, or the like, and an image forming apparatus including the developing unit.

電子写真方式による画像形成装置は、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材とを有する現像ユニットを備える(例えば、特許文献1参照)。 An electrophotographic image forming apparatus includes a developing unit having a developer carrier for developing a latent image formed on the surface of the image carrier and a developer supplying member for supplying the developer to the developer carrier. (See, for example, Patent Document 1).

特開2019-8140号公報(例えば、図2参照)JP-A-2019-8140 (see, for example, FIG. 2)

現像剤供給部材は、現像剤担持体に現像剤を供給するだけでなく、現像剤担持体の表面に残った現像剤をかき取る機能を有するが、使用時間の経過とともに、これらの機能が低下し、画像品位の低下を招いていた。 The developer supply member has a function of not only supplying the developer to the developer carrier but also scraping off the developer remaining on the surface of the developer carrier, but these functions deteriorate with the lapse of use time. However, the image quality was deteriorated.

本発明における実施形態の現像ユニットは、静電潜像担持体に現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接してニップ領域を形成するように配置され、表面に弾性層を有し、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材とを備え、
断面外径16[mm]、長さ50[mm]のステンレス製の圧子を、前記弾性層の、前記ニップ領域の延在方向端部及び中央部の表面に0.73[mm]押し込んだときの前記中央部の応力に対する前記端部の応力の比率が、0.97以上1.23以下であり、
一辺が50[mm]の正方形の表面を有し厚さが10[mm]のステンレス製の圧子の前記表面に粒度30[μm]の研磨フィルムを固定したものを用い、前記研磨フィルムを、前記弾性層に0.73[mm]押し込み、前記現像剤供給部材を136.1[mm/秒]の周速で回転させた場合に、
前記圧子の押し込み前の前記現像剤供給部材の外径に対して、前記圧子の押し込み量が0.73[mm]に達してから250秒後に前記圧子を離間させたときの前記現像剤供給部材の外径の減少量が、0.03[mm]以下であることを特徴とする。
The developing unit of the embodiment of the present invention supplies a developer to the electrostatic latent image carrier and develops the latent image on the electrostatic latent image carrier, and the developing agent carrier and the developing agent carrier. Arranged so as to form a nip region in contact with the developer, the developer has an elastic layer on the surface, and the developer carrier is provided with a developer supply member for supplying the developer.
When a stainless steel indenter having an outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [mm] is pushed 0.73 [mm] into the surface of the end and center of the elastic layer in the extending direction of the nip region. The ratio of the stress at the end to the stress at the center is 0.97 or more and 1.23 or less.
A stainless steel indenter having a square surface having a side of 50 [mm] and a thickness of 10 [mm] having a polishing film having a grain size of 30 [μm] fixed to the surface was used to obtain the polishing film. When 0.73 [mm] is pushed into the elastic layer and the developer supply member is rotated at a peripheral speed of 136.1 [mm / sec],
The developer supply member when the indenter is separated 250 seconds after the indenter has reached 0.73 [mm] with respect to the outer diameter of the developer supply member before the indenter is pushed in. The amount of decrease in the outer diameter of the above is 0.03 [mm] or less.

本発明における実施形態の別の現像ユニットは、静電潜像担持体に現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接してニップ領域を形成するように配置され、表面に弾性層を有し、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材とを備え、
断面外径16[mm]、長さ50[mm]のステンレス製の圧子を、前記弾性層の、前記ニップ領域の延在方向端部及び中央部の表面に0.73[mm]押し込んだときの前記中央部の応力に対する前記端部の応力の比率が、0.97以上1.23以下であり、
前記弾性層の加硫後、発泡処理前の材料で形成したダンベル1号形状の試験片を用い、JIS-K6251の引張試験を行った場合に、前記試験片が破断したときの伸び率([%])をそのときの応力([N/mm])で除した値が、72.6[%/N/mm]以上、81.6[%/N/mm]以下であることを特徴とする。
Another developing unit according to the present invention is a developer carrier that supplies a developer to the electrostatic latent image carrier and develops a latent image on the electrostatic latent image carrier, and the developer carrier. It is arranged so as to form a nip region in contact with the developer, has an elastic layer on the surface, and includes a developer supply member for supplying the developer to the developer carrier.
When a stainless steel indenter having an outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [mm] is pushed 0.73 [mm] into the surface of the end and center of the elastic layer in the extending direction of the nip region. The ratio of the stress at the end to the stress at the center is 0.97 or more and 1.23 or less.
When a tensile test of JIS-K6251 was performed using a dumbbell No. 1 shape test piece formed of the material before the foaming treatment after vulcanization of the elastic layer, the elongation rate when the test piece broke ([[ %]) Divided by the stress at that time ([N / mm 2 ]) shall be 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less. It is characterized by.

本発明における実施形態によれば、現像剤供給部材による、現像剤の供給ムラや、現像剤のかき取り性の低下による汚れやカスレ発生による、画像品位の低下を抑制できる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the image quality due to the uneven supply of the developer due to the developer supply member and the occurrence of stains and blurring due to the deterioration of the scraping property of the developer.

本発明の実施形態による現像ユニットを備えたプリンタの要部構成を概略的に示す要部構成図である。It is a main part block diagram which shows schematic the main part structure of the printer provided with the development unit by embodiment of this invention. 現像ユニットの内部構成を、現像ユニットに装着されたトナーカートリッジと共に模式的に示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows typically the internal structure of the development unit together with the toner cartridge mounted on the development unit. プリンタの制御系のうち、本発明とかかわる部分の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main part structure of the part related to this invention in the control system of a printer. 実施の形態1の供給ローラの要部構成を示す外観図である。It is an external view which shows the main part structure of the supply roller of Embodiment 1. FIG. 供給ローラの製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of a supply roller. シリコーンゴム製の導電性の発泡層のFT-IR(フーリエ変換赤外分光法)分析により得られるスペクトル強度分布を示す図である。It is a figure which shows the spectral intensity distribution obtained by the FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) analysis of the conductive foam layer made of silicone rubber. ウレタンゴム製の導電性発泡層のFT-IR分析により得られるスペクトル強度分布を示す図である。It is a figure which shows the spectral intensity distribution obtained by the FT-IR analysis of the conductive foam layer made of urethane rubber. 伸長度が72.6%未満の場合、或いは81.6%を超える場合の、初期或いは連続印刷中の供給ローラのセル壁の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of the cell wall of the supply roller at the time of initial or continuous printing when the degree of elongation is less than 72.6%, or is more than 81.6%. 回転応力減衰率が27.0%未満の場合、或いは31.0%を超える場合の、初期或いは回転応力試験後の供給ローラのセル壁の様子を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state of the cell wall of the supply roller at the initial stage or after the rotational stress test when the rotational stress attenuation rate is less than 27.0%, or is more than 31.0%. JIS-K6251に規定するダンベル1号形状の試験片の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the test piece of the dumbbell No. 1 shape specified in JIS-K6251. 供給ローラの回転応力減衰率の測定方法の説明に供する概略構成図である。It is a schematic block diagram which provides the explanation of the measuring method of the rotational stress attenuation rate of a supply roller. (a)は、供給ローラの簡易摩耗試験の測定方法の説明に供する概略構成図であり、(b)は、圧子の構成を示す外観斜視図である。(A) is a schematic configuration diagram for explaining a measurement method of a simple wear test of a supply roller, and (b) is an external perspective view showing a configuration of an indenter. 供給ローラ25の外径変化量及び重量変化量の測定手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the measurement procedure of the outer diameter change amount and weight change amount of a supply roller 25. 供給ローラの回転応力比率の測定方法の説明に供する概略構成図であり、(a)は端部を試験するときの図であり、(b)は中央部を試験するときの図である。It is a schematic block diagram used for the explanation of the method of measuring the rotational stress ratio of a supply roller, (a) is a figure at the time of testing an end part, and (b) is a figure at the time of testing a central part. (a)は、記録用紙の略全域にわたって2×2(ハーフトーン)パターン印刷を施した際の画像を模式的に示した図であり、(b)は、その部分拡大図である。(A) is a diagram schematically showing an image when 2 × 2 (halftone) pattern printing is performed over substantially the entire area of the recording paper, and (b) is a partially enlarged view thereof. トナー攪拌係数kと回転応力比率(B/A)の関係を示す特性グラフである。It is a characteristic graph which shows the relationship between the toner stirring coefficient k and the rotational stress ratio (B / A).

実施の形態1.
図1は、本発明の実施形態による現像ユニットを備えたプリンタの要部構成を概略的に示す要部構成図である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a main part configuration diagram schematically showing a main part configuration of a printer provided with a developing unit according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、画像形成装置としてのプリンタ1は、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色の現像ユニット2K,2C,2M,2Y(特に区別する必要がない場合には単に現像ユニット2と称す場合がある)、各色のトナーカートリッジ3K,3C,3M,3Y(特に区別する必要がない場合には単にトナーカートリッジ3と称す場合がある)、転写ユニット14、露光ユニット5K,5C,5M,5Y(特に区別する必要がない場合には単に露光ユニット5と称す場合がある)、記録媒体としての記録用紙10を収納・供給する給紙カセット6、記録用紙10にトナー像を定着させる定着ユニット7等を備える。 As shown in FIG. 1, the printer 1 as an image forming apparatus has development units 2K, 2C, 2M, 2Y (particularly distinction) for each color of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). If it is not necessary to do so, it may be simply referred to as a development unit 2), toner cartridges 3K, 3C, 3M, 3Y for each color (may be simply referred to as toner cartridge 3 if there is no particular need to distinguish). A paper feed cassette 6 that stores and supplies a transfer unit 14, an exposure unit 5K, 5C, 5M, 5Y (may be simply referred to as an exposure unit 5 when it is not necessary to distinguish them), and a recording paper 10 as a recording medium. A fixing unit 7 or the like for fixing a toner image on the recording paper 10 is provided.

現像ユニット2は、転写ユニット14による記録用紙10の搬送路(図中に一点鎖線で示す用紙搬送経路8の水平部分)に沿って、供給側(用紙搬送方向の上流側)から排出側(用紙搬送方向の下流側)に向かって、現像ユニット2K、現像ユニット2C、現像ユニット2M、現像ユニット2Yの順に配列され、各々がプリンタ1本体に対して着脱自在に構成されている。尚、プリンタ1の現像ユニット2のように、着脱可能な或いは可動な構成要素の個々に対して、その構成要素を除いた部分をプリンタ1本体と称す場合がある。 The developing unit 2 is transferred from the supply side (upstream side in the paper transport direction) to the discharge side (paper) along the transport path of the recording paper 10 by the transfer unit 14 (horizontal portion of the paper transport path 8 indicated by the alternate long and short dash line in the figure). The development unit 2K, the development unit 2C, the development unit 2M, and the development unit 2Y are arranged in this order toward the downstream side in the transport direction, and each of them is detachably configured with respect to the main body of the printer 1. It should be noted that, for each detachable or movable component such as the developing unit 2 of the printer 1, the portion excluding the component may be referred to as the printer 1 main body.

トナーカートリッジ3K,3C,3M,3Yは、未使用の現像剤としてのトナー40K,40C,40M,40Y(特に区別する必要がない場合には単にトナー40と称す場合がある)を収容するトナー貯蔵部31K,31C,31M,31Y(特に区別する必要がない場合には単にトナー貯蔵部31と称す場合がある)を備えている。そして、対応する各現像ユニット2K,2C,2M,2Yの上部において各々が着脱自在に構成され、装着された状態で、未使用のトナー40を対応する現像ユニット2に供給する。 The toner cartridges 3K, 3C, 3M, and 3Y are toner storages that contain toners 40K, 40C, 40M, and 40Y as unused developing agents (sometimes referred to simply as toner 40 if it is not necessary to distinguish them). The unit 31K, 31C, 31M, 31Y (may be simply referred to as a toner storage unit 31 when it is not necessary to distinguish them) is provided. Then, each of the corresponding developing units 2K, 2C, 2M, and 2Y is detachably configured on the upper part, and the unused toner 40 is supplied to the corresponding developing unit 2 in a mounted state.

現像ユニット2K,2C,2M,2Yは、いずれも同じ構造であり、各々が対応する、静電潜像担持体としての感光ドラム21K,21C,21M,21Y(特に区別する必要がない場合には単に感光ドラム21と称す場合がある)、帯電ローラ22K,22C,22M,22Y(特に区別する必要がない場合には単に帯電ローラ22と称す場合がある)、現像剤担持体としての現像ローラ23K,23C,23M,23Y(特に区別する必要がない場合には単に現像ローラ23と称す場合がある)、現像ブレード24K,24C,24M,24Y(特に区別する必要がない場合には単に現像ブレード24と称す場合がある)、現像剤供給部材としての供給ローラ25K,25C,25M,25Y(特に区別する必要がない場合には単に供給ローラ25と称す場合がある)、クリーニングブレード27K,27C,27M,27Y(特に区別する必要がない場合には単にクリーニングブレード27と称す場合がある)、及び第1搬送部28K,28C,28M,28Y(特に区別する必要がない場合には単に第1搬送部28と称す場合がある)等を備える。 The developing units 2K, 2C, 2M, and 2Y all have the same structure, and the photosensitive drums 21K, 21C, 21M, 21Y as the electrostatic latent image carriers corresponding to each have the same structure (when there is no particular need to distinguish them). (Sometimes referred to simply as the photosensitive drum 21), charging rollers 22K, 22C, 22M, 22Y (sometimes simply referred to as charging rollers 22 when there is no particular need to distinguish), developing rollers 23K as a developer carrier. , 23C, 23M, 23Y (may be simply referred to as a developing roller 23 when it is not necessary to distinguish), developing blade 24K, 24C, 24M, 24Y (when it is not particularly necessary to distinguish, simply developing blade 24). (Sometimes referred to as supply roller 25), supply rollers 25K, 25C, 25M, 25Y as developer supply members (may be simply referred to as supply rollers 25 when there is no particular need to distinguish), cleaning blades 27K, 27C, 27M. , 27Y (may be simply referred to as cleaning blade 27 when it is not necessary to distinguish), and first transport unit 28K, 28C, 28M, 28Y (when it is not particularly necessary to distinguish, simply the first transport unit. 28) and the like.

各第1搬送部28は、後述するように、対応するクリーニングブレード27によって除去された廃棄トナーを感光ドラム21の軸方向である図1の紙面上方(後述するY軸のプラス方向)に向けて搬送する。第2搬送部29は、各第1搬送部28より送られてきた廃棄トナーを、一括して現像ユニット2Kより用紙搬送方向の上流側に配置された廃棄トナー収容器32まで搬送する。廃棄トナー収容器32は、第2搬送部29により搬送された廃棄トナーを収容し、プリンタ1本体に対して着脱自在に設けられている。 As will be described later, each first transport unit 28 directs the waste toner removed by the corresponding cleaning blade 27 toward the upper side of the paper surface of FIG. 1 which is the axial direction of the photosensitive drum 21 (the positive direction of the Y axis which will be described later). To carry. The second transport unit 29 collectively transports the waste toner sent from each of the first transport units 28 to the waste toner container 32 arranged on the upstream side in the paper transport direction from the developing unit 2K. The waste toner container 32 accommodates the waste toner conveyed by the second transfer unit 29, and is detachably provided with respect to the printer 1 main body.

尚、図1中のX、Y、Zの各軸は、記録用紙10が4つの現像ユニット2を通過する際の搬送方向にX軸をとり、各感光ドラム21の回転軸方向にY軸をとり、これら両軸と直交する方向にZ軸をとっている。また、後述する他の図においてX、Y、Zの各軸が示される場合、これらの軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のXYZ軸は、各図の描写部分が、図1に示すプリンタ1を構成する際の配置方向を示している。またここでは、Z軸が略鉛直方向となるように配置されるものとする。 The X, Y, and Z axes in FIG. 1 have an X axis in the transport direction when the recording paper 10 passes through the four developing units 2, and a Y axis in the rotation axis direction of each photosensitive drum 21. The Z-axis is taken in the direction orthogonal to both of these axes. Further, when each axis of X, Y, and Z is shown in another figure described later, it is assumed that these axial directions indicate a common direction. That is, on the XYZ axes of each figure, the depiction portion of each figure indicates the arrangement direction when the printer 1 shown in FIG. 1 is configured. Further, here, it is assumed that the Z axis is arranged so as to be substantially in the vertical direction.

図2は、現像ユニット2の内部構成を、現像ユニット2に装着されたトナーカートリッジ3と共に模式的に示す概略構成図である。同図を参照しながら現像ユニット2の構成について更に説明する。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing the internal configuration of the developing unit 2 together with the toner cartridge 3 mounted on the developing unit 2. The configuration of the developing unit 2 will be further described with reference to the figure.

現像ユニット2は、感光ドラム21、感光ドラム21の表面を均一に帯電させる帯電ローラ22、露光ユニット5(図1)によって感光ドラム21の表面に形成された静電潜像にトナー40(図1)を付着させて現像する現像ローラ23、現像ローラ23に供給されたトナー40の層厚を規制する現像ブレード24、現像ローラ23にトナー40を供給する供給ローラ25、記録用紙10(図1)に転写されずに感光ドラム21上に残留するトナー40を除去するクリーニングブレード27、クリーニングブレード27により除去されたトナー40を廃棄トナーとして搬送する第1搬送部28とを備える。 The developing unit 2 includes a photosensitive drum 21, a charging roller 22 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 21, and a toner 40 (FIG. 1) on an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 21 by the exposure unit 5 (FIG. 1). ), A developing roller 23 that regulates the layer thickness of the toner 40 supplied to the developing roller 23, a supply roller 25 that supplies the toner 40 to the developing roller 23, and a recording sheet 10 (FIG. 1). It is provided with a cleaning blade 27 for removing the toner 40 remaining on the photosensitive drum 21 without being transferred to the processing blade 27, and a first transport unit 28 for transporting the toner 40 removed by the cleaning blade 27 as waste toner.

感光ドラム21は、導電性支持体と光導電層とによって構成され、導電性支持体としてのアルミニウム等の金属パイプに、ブロッキング層、光導電層としての電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機系感光体であり、記録用紙10をX軸のプラス方向に搬送する方向(同図の矢印方向)に回転する。 The photosensitive drum 21 is composed of a conductive support and a photoconductive layer, and a blocking layer, a charge generation layer as a photoconductive layer, and a charge transport layer are sequentially laminated on a metal pipe such as aluminum as a conductive support. It is an organic photoconductor having a structure, and rotates in the direction of transporting the recording paper 10 in the positive direction of the X-axis (in the direction of the arrow in the figure).

帯電ローラ22は、トナー40と同極性のバイアス電圧を印加する帯電ローラ用電源121(図3)が接続されており、金属シャフトとエピクロルヒドリンゴム等の半導電性ゴム層によって構成されて感光ドラム21に所定の圧接量で当接する位置に配置され、感光ドラム21の回転により同図の矢印方向に従動回転して、印加されたバイアス電圧により感光ドラム21の表面を一様均一に帯電する。 The charging roller 22 is connected to a charging roller power supply 121 (FIG. 3) that applies a bias voltage having the same polarity as the toner 40, and is composed of a metal shaft and a semi-conductive rubber layer such as epichlorohydrin rubber. The surface of the photosensitive drum 21 is uniformly and uniformly charged by the applied bias voltage.

現像ローラ23は、トナー40と同極性、又は逆極性の何れかのバイアス電圧を印加する現像ローラ用電源122(図3)が接続されており、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層、及び表面処理層とによって構成されて感光ドラム21に所定の圧接量で当接する位置に配置され、感光ドラム21の回転に対して逆方向(同図の矢印方向)に所定の周速比を持って回転し、印加されたバイアス電圧によって、帯電したトナー40を感光ドラム21上の静電潜像部に付着させて現像する。 The developing roller 23 is connected to a developing roller power supply 122 (FIG. 3) that applies a bias voltage having either the same polarity as the toner 40 or the opposite polarity, and has a metal shaft, a semi-conductive urethane rubber layer, and a surface. It is composed of a processing layer and is arranged at a position where it comes into contact with the photosensitive drum 21 with a predetermined pressure contact amount, and rotates in the direction opposite to the rotation of the photosensitive drum 21 (in the direction of the arrow in the figure) with a predetermined peripheral speed ratio. Then, the charged toner 40 is adhered to the electrostatic latent image portion on the photosensitive drum 21 and developed by the applied bias voltage.

現像ブレード24は、トナー40と同極性、又は逆極性の何れかのバイアス電圧を印加する現像ローラ用電源122、或いは供給ローラ用電源123(図3)が接続されており、現像ローラ23の長手方向の幅と略同じ幅を有する例えば厚さ0.08[mm]の金属薄板部材である。更に、一端側が固定され、他端側における、その先端部から僅かに内側の面が現像ローラ23の周面と当接するように配置され、印加されたバイアス電圧及び当接圧によって現像ローラ23の周面に形成されるトナー40を帯電し、層厚を規制する。 The developing blade 24 is connected to a developing roller power supply 122 or a supply roller power supply 123 (FIG. 3) to which a bias voltage having the same polarity as or opposite to that of the toner 40 is applied, and is the length of the developing roller 23. For example, a metal thin plate member having a width substantially the same as the width in the direction and having a thickness of 0.08 [mm]. Further, one end side is fixed, and the inner surface of the other end side slightly inside from the tip portion thereof is arranged so as to be in contact with the peripheral surface of the developing roller 23, and the developing roller 23 is arranged by the applied bias voltage and contact pressure. The toner 40 formed on the peripheral surface is charged to regulate the layer thickness.

供給ローラ25は、トナー40と同極性、又は逆極性の何れかのバイアス電圧を印加する供給ローラ用電源123(図3)が接続されており、金属製シャフトである芯金51(図4)と導電性発泡シリコーンスポンジの弾性層としての発泡層52(図4)とによって構成される。軸が現像ローラ23の軸と平行に、現像ローラ23とニップ領域を形成するように所定の圧接量で当接する位置に配置され、同図に矢印で示すように、現像ローラ23の回転に対して同方向(現像ローラ23との接面に対して逆向き)に所定の周速比を持って回転して、印加されたバイアス電圧によってトナーカートリッジ3が備えるトナー貯蔵部31から補充されたトナー40を現像ローラ23に供給する。従って、上記ニップ領域は、供給ローラ25の軸方向に延在する。 The supply roller 25 is connected to a power supply 123 (FIG. 3) for a supply roller that applies a bias voltage having either the same polarity as the toner 40 or the opposite polarity, and is a metal shaft with a core metal 51 (FIG. 4). It is composed of a foam layer 52 (FIG. 4) as an elastic layer of the conductive foamed silicone sponge. The shaft is arranged parallel to the axis of the developing roller 23 at a position where it abuts with a predetermined pressure contact amount so as to form a nip region with the developing roller 23, and as shown by an arrow in the figure, with respect to the rotation of the developing roller 23. The toner is rotated in the same direction (opposite to the contact surface with the developing roller 23) with a predetermined peripheral speed ratio, and the toner replenished from the toner storage unit 31 included in the toner cartridge 3 by the applied bias voltage. 40 is supplied to the developing roller 23. Therefore, the nip region extends in the axial direction of the supply roller 25.

また供給ローラ25は、現像ローラ23との当接摩擦力によりトナー40を帯電し、且つ現像ローラ23上の未現像トナーを掻きとる。尚、供給ローラ25については、後に詳しく説明する。 Further, the supply roller 25 charges the toner 40 by the contact frictional force with the developing roller 23, and scrapes off the undeveloped toner on the developing roller 23. The supply roller 25 will be described in detail later.

クリーニングブレード27は、その一端が感光ドラム21に所定の圧接量で当接する位置に配置されたウレタンゴム部材である。第1搬送部28は、クリーニングブレード27により除去されたトナー40及び付着物を廃棄トナーとして、感光ドラム21の軸方向である図2の紙面上方(Y軸のプラス方向)に向けて搬送する。 The cleaning blade 27 is a urethane rubber member arranged at a position where one end thereof abuts on the photosensitive drum 21 with a predetermined pressure contact amount. The first transport unit 28 transports the toner 40 and the deposits removed by the cleaning blade 27 as waste toner toward the upper side of the paper surface (plus direction of the Y axis) in FIG. 2 which is the axial direction of the photosensitive drum 21.

トナー収容部38には、現像ユニット2に装着されるトナーカートリッジ3から、トナー供給口35を介して供給されるトナー40を、攪拌する攪拌部材37及びY軸方向に均一に均すための搬送スクリュー36が配置されている。 To the toner accommodating portion 38, the toner 40 supplied from the toner cartridge 3 mounted on the developing unit 2 via the toner supply port 35 is conveyed to the stirring member 37 to be agitated and to evenly level the toner 40 in the Y-axis direction. The screw 36 is arranged.

具体的には、トナー収容部38は、その長手方向の長さが150.03[mm]、短手方向の長さが64.0[mm]であり、トナー供給口35の、長手方向の長さは15.0[mm]であり短手方向の長さは9.7[mm]である。ここで、トナー収容部38の長手方向の長さに対するトナー供給部35の長手方向の長さの比は、15.0[mm]/150.03[mm]=0.099となる。本実施の形態では、トナー供給部35は、トナー収容部38の長手方向において、トナー収容部38のほぼ中央部に配置されている。従って、トナー収容部38の長手方向において、トナー収容部38に対してトナー供給口35が短く、トナー収容部38の両端部にはトナーが直接供給されない。更に、攪拌部材37及び搬送スクリュー36により、トナー供給口35から供給されたトナーをY軸方向に均一に均しているため、トナー収容部38の両端部から中央部ヘトナーを搬送する構成が無い。そのため、新品トナーと比較して特性が変化したトナー、いわゆる劣化したトナーが、外添剤が剥離することで、トナー収容部38の両端部に溜まりやすい。 Specifically, the toner accommodating portion 38 has a length of 150.03 [mm] in the longitudinal direction and a length of 64.0 [mm] in the lateral direction, and has a length of the toner supply port 35 in the longitudinal direction. The length is 15.0 [mm] and the length in the lateral direction is 9.7 [mm]. Here, the ratio of the length in the longitudinal direction of the toner supply portion 35 to the length in the longitudinal direction of the toner accommodating portion 38 is 15.0 [mm] / 150.03 [mm] = 0.099. In the present embodiment, the toner supply unit 35 is arranged substantially at the center of the toner storage unit 38 in the longitudinal direction of the toner storage unit 38. Therefore, in the longitudinal direction of the toner accommodating portion 38, the toner supply port 35 is shorter than the toner accommodating portion 38, and the toner is not directly supplied to both ends of the toner accommodating portion 38. Further, since the toner supplied from the toner supply port 35 is evenly distributed in the Y-axis direction by the stirring member 37 and the transport screw 36, there is no configuration for transporting the toner from both ends of the toner accommodating portion 38 to the central portion. .. Therefore, the toner whose characteristics have changed as compared with the new toner, that is, the so-called deteriorated toner, tends to accumulate at both ends of the toner accommodating portion 38 due to the peeling of the external additive.

現像ユニット2、トナーカートリッジ3、及び廃棄トナー収容器32等は何れも交換ユニットであり、トナーが消費されたり構成部品が劣化したりして寿命がきたときに交換することができる。 The developing unit 2, the toner cartridge 3, the waste toner container 32, and the like are all replacement units, and can be replaced when the toner is consumed or the components are deteriorated and the life is reached.

図1において、露光ユニット5K、5C、5M、5Yは、例えばLED(Light Emitting Diode)等の発光素子とレンズアレイとを備えたLEDヘッドであり、プリンタ1が入力する印刷データに基づいて対応する感光ドラム21K、21C、21M、21Yの表面にそれぞれ光を照射し、露光部分の電位を光減衰させて静電潜像を形成する。 In FIG. 1, the exposure units 5K, 5C, 5M, and 5Y are LED heads including a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) and a lens array, and correspond based on the print data input by the printer 1. The surfaces of the photosensitive drums 21K, 21C, 21M, and 21Y are each irradiated with light to attenuate the potential of the exposed portion to form an electrostatic latent image.

給紙カセット6は、内部に記録用紙10を積層した状態で収容し、プリンタ1の下部に着脱自在に装着されている。給紙カセット6の用紙繰り出し側の上部には記録用紙10を1枚ずつ捌いて用紙搬送経路8(図中に一点鎖線で示す)に繰り出すホッピングローラ等を備えた図示せぬ用紙給紙部が配設されている。用紙搬送経路8の要所には図示しない搬送ローラが配置され、記録用紙10を順次下流側に搬送する。 The paper cassette 6 accommodates the recording paper 10 in a stacked state inside, and is detachably attached to the lower part of the printer 1. At the upper part of the paper feed cassette 6 on the paper feed side, there is a paper feed section (not shown) equipped with a hopping roller or the like that separates the recording paper 10 one by one and feeds it to the paper transport path 8 (indicated by the alternate long and short dash line in the figure). It is arranged. A transport roller (not shown) is arranged at a key point of the paper transport path 8, and the recording paper 10 is sequentially transported to the downstream side.

転写ユニット14は、記録用紙10を静電吸着して下流側に搬送する転写ベルト9、図示せぬ駆動部により矢印方向に回転されて転写ベルト9を駆動するドライブローラ11、ドライブローラ11と対を成して転写ベルト9を張架するテンションローラ12、及び感光ドラム21K、21C、21M、21Yにそれぞれ転写ベルト9を介して対向圧接するように配置され矢印方向に回転し、トナー像を記録用紙10に転写する転写ローラ4K、4C、4M、4Y(特に区別する必要がない場合には単に転写ローラ4と称す場合がある)を備える。 The transfer unit 14 is paired with a transfer belt 9 that electrostatically attracts the recording sheet 10 and conveys it to the downstream side, a drive roller 11 that is rotated in the direction of an arrow by a drive unit (not shown) to drive the transfer belt 9, and a drive roller 11. The tension roller 12 on which the transfer belt 9 is stretched and the photosensitive drums 21K, 21C, 21M, and 21Y are arranged so as to face each other via the transfer belt 9 and rotate in the direction of the arrow to record a toner image. It is provided with transfer rollers 4K, 4C, 4M, and 4Y (may be simply referred to as transfer rollers 4 when it is not necessary to distinguish them) to be transferred to the paper 10.

各転写ローラ4には、トナー40と逆極性のバイアス電圧を印加する転写ローラ用電源124(図3)が接続されており、印加されたバイアス電圧により、それぞれ対応する感光ドラム21に形成されたトナー像を順次重ねて記録用紙10に転写する。 A transfer roller power supply 124 (FIG. 3) for applying a bias voltage of opposite polarity to the toner 40 is connected to each transfer roller 4, and is formed on the corresponding photosensitive drum 21 by the applied bias voltage. The toner images are sequentially superimposed and transferred to the recording paper 10.

定着ユニット7は、用紙搬送経路8において現像ユニット2の下流側に配設され、加熱ローラ7a、加圧ローラ7b、図示せぬサーミスタ及び加熱ヒータを備える。加熱ローラ7aは、例えばアルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの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)チューブを被覆する事によって形成されている。そして、その芯金内には例えば、ハロゲンランプ等の加熱ヒータが設けられている。 The fixing unit 7 is arranged on the downstream side of the developing unit 2 in the paper transport path 8, and includes a heating roller 7a, a pressure roller 7b, a thermistor (not shown), and a heating heater. In the heating roller 7a, for example, a hollow cylindrical core metal made of aluminum or the like is coated with a heat-resistant elastic layer of silicone rubber, and a PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxy vinyl ether copolymer) tube is coated therein. Is formed by. A heating heater such as a halogen lamp is provided in the core metal.

加圧ローラ7bは、例えばアルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFAチューブを被覆した構成であり、加熱ローラ7aとの間に圧接部が形成されるように配設されている。サーミスタは、加熱ローラ7aの表面温度検出手段であり、加熱ローラ7aの近傍に非接触で配設される。 The pressure roller 7b has a structure in which a heat-resistant elastic layer of silicone rubber is coated on a core metal made of, for example, aluminum, and a PFA tube is coated on the core metal, so that a pressure contact portion is formed between the pressure roller 7b and the heating roller 7a. It is arranged in. The thermistor is a means for detecting the surface temperature of the heating roller 7a, and is arranged in the vicinity of the heating roller 7a in a non-contact manner.

加熱ローラ7aは、サーミスタが検出したその表面温度に基づいて、定着制御部127(図3)によって温度制御される加熱ヒータによってその表面温度が所定の温度となるように維持される。トナー像が転写された記録用紙10が、温度管理された加熱ローラ7aと加圧ローラ7bとによって形成される圧接部を通過すると、通過時に加えられる熱及び圧力によって、記録用紙10上のトナー像が定着する。 The surface temperature of the heating roller 7a is maintained at a predetermined temperature by a heating heater whose temperature is controlled by the fixing control unit 127 (FIG. 3) based on the surface temperature detected by the thermistor. When the recording paper 10 on which the toner image is transferred passes through the pressure contact portion formed by the temperature-controlled heating roller 7a and the pressure roller 7b, the toner image on the recording paper 10 is caused by the heat and pressure applied at the time of passing. Is established.

図3は、プリンタ1の制御系のうち、本発明とかかわる部分の要部構成を示すブロック図である。以下、図1、図2を参照しながらこの制御系について説明する。 FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of a portion of the control system of the printer 1 related to the present invention. Hereinafter, this control system will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

同図において、制御部101は、ROM、RAM、入出力ポート、タイマ等によって構成され、図示されない上位装置からI/F(Interface)制御部111を介して印刷データ及び制御コマンドを受信してプリンタ1全体のシーケンスを制御し印刷動作を行う。受信メモリ112は、上位装置からI/F制御部111を介して入力された印刷データを一時的に記録し、画像データ編集メモリ113は、受信メモリ112に記録された印刷データを受け取ると共に、その印刷データを編集処理するとこによって形成された画像データ、即ちイメージデータを記録する。 In the figure, the control unit 101 is composed of a ROM, a RAM, an input / output port, a timer, and the like, and receives print data and control commands from a higher-level device (not shown) via an I / F (Interface) control unit 111 to be a printer. 1 Control the entire sequence and perform printing operations. The reception memory 112 temporarily records the print data input from the host device via the I / F control unit 111, and the image data editing memory 113 receives the print data recorded in the reception memory 112 and the print data thereof. The image data formed by the editing process of the print data, that is, the image data is recorded.

操作部114は、プリンタ1の状態を表示するためのLED及びプリンタに操作者からの指示を与えるためのスイッチや表示部を備え、センサ群115は、プリンタ1の動作状態を監視するための各種のセンサ、例えば用紙位置検出センサ、温湿度センサ、濃度センサ等からなる。 The operation unit 114 includes an LED for displaying the state of the printer 1 and a switch and a display unit for giving an instruction from the operator to the printer, and the sensor group 115 includes various types for monitoring the operating state of the printer 1. The sensor includes, for example, a paper position detection sensor, a temperature / humidity sensor, a concentration sensor, and the like.

帯電ローラ用電源121は、制御部101の指示によって帯電ローラ22に電圧を印加し、感光ドラム21の表面を帯電させ、現像ローラ用電源122は、静電潜像にトナー40を付着させるために現像ローラ23に所定の電圧を印加し、供給ローラ用電源123は、現像ローラ23にトナー40を供給するために供給ローラ25に所定の電圧を印加し、転写ローラ用電源124は、感光ドラム21に形成されたトナー像を記録用紙10に転写するために転写ローラ4に所定の電圧を印加するである。尚、帯電ローラ用電源121、現像ローラ用電源122、及び供給ローラ用電源123は、制御部101の指示によって電圧を変更することができるようになっている。 The charging roller power supply 121 applies a voltage to the charging roller 22 according to the instruction of the control unit 101 to charge the surface of the photosensitive drum 21, and the developing roller power supply 122 adheres the toner 40 to the electrostatic latent image. A predetermined voltage is applied to the developing roller 23, the power supply 123 for the supply roller applies a predetermined voltage to the supply roller 25 in order to supply the toner 40 to the developing roller 23, and the power supply 124 for the transfer roller is the photosensitive drum 21. A predetermined voltage is applied to the transfer roller 4 in order to transfer the toner image formed on the sheet to the recording paper 10. The voltage of the charging roller power supply 121, the developing roller power supply 122, and the supply roller power supply 123 can be changed according to the instruction of the control unit 101.

ヒューズ用電源125は、現像ユニット2が未使用品か否かを判別する速断ヒューズ130に電流を流すヒューズ用電源であり、ヘッド駆動制御部126は、画像データ編集メモリ113に記録されたイメージデータを露光ユニット5に送り、そのLEDの発光を駆動する。定着制御部127は、転写されたトナー像を記録用紙10に定着するために、定着ユニット7の加熱ヒータを加熱駆動して加熱ローラ7aの表面温度を制御し、加圧ローラ7bの回転を制御する。 The fuse power supply 125 is a fuse power supply that allows a current to flow through a fast-acting fuse 130 that determines whether the developing unit 2 is an unused product, and the head drive control unit 126 is an image data recorded in an image data editing memory 113. Is sent to the exposure unit 5 to drive the light emission of the LED. The fixing control unit 127 heats and drives the heating heater of the fixing unit 7 to control the surface temperature of the heating roller 7a and controls the rotation of the pressure roller 7b in order to fix the transferred toner image on the recording paper 10. do.

搬送モータ制御部128は、記録用紙10を搬送するための用紙搬送モータ131を回転制御し、その搬送モータ制御部128は、制御部101の指示によって所定のタイミングで記録用紙10を搬送したり停止させたりする。駆動制御部129は、感光ドラム21を回転動作させるための駆動モータ132を駆動する。その駆動制御部129によって駆動モータ132が回転駆動されると、図2に示されるように感光ドラム21が矢印方向に回転すると共に、帯電ローラ22、現像ローラ23、供給ローラ25がそれぞれ所定の回転速度で矢印方向に回転する。 The transport motor control unit 128 rotates and controls the paper transport motor 131 for transporting the recording paper 10, and the transport motor control unit 128 transports or stops the recording paper 10 at a predetermined timing according to the instruction of the control unit 101. Let me do it. The drive control unit 129 drives a drive motor 132 for rotating the photosensitive drum 21. When the drive motor 132 is rotationally driven by the drive control unit 129, the photosensitive drum 21 rotates in the direction of the arrow as shown in FIG. 2, and the charging roller 22, the developing roller 23, and the supply roller 25 rotate at predetermined positions, respectively. Rotate in the direction of the arrow at speed.

ドットカウンタ101aは,画像データ編集メモリ113から印刷に必要なドット数をカウントし、ドラムカウンタ101bは、印刷動作中に回転した感光ドラム21の回転数をカウントする。算出部101cは、センサ群115から読み取った温度や、ドラムカウンタ101bの回転数を基に演算を行い、回転フラグ発生の有無を決定する。 The dot counter 101a counts the number of dots required for printing from the image data editing memory 113, and the drum counter 101b counts the number of rotations of the photosensitive drum 21 rotated during the printing operation. The calculation unit 101c performs a calculation based on the temperature read from the sensor group 115 and the rotation speed of the drum counter 101b, and determines whether or not a rotation flag is generated.

図4は、実施の形態1の供給ローラ25の要部構成を示す外観図である。同図を参照しながら、供給ローラ25の構成について更に説明する。 FIG. 4 is an external view showing a main configuration of the supply roller 25 according to the first embodiment. The configuration of the supply roller 25 will be further described with reference to the figure.

供給ローラ25は、導電性支持体としてφ6[mm]の芯金51を支軸とし、その外側に、φ13[mm]で、長手方向の長さが221.4[mm]の発泡層52を形成している。発泡層52の、発泡体外層52aとその内側の内部層52bとには、無数のセルが存在する。発泡層52のゴム材料としては、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、EPDMゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、等が用いられている。特に近年の傾向では、ウレタン系、シリコーン系が主流となっている。 The supply roller 25 has a core metal 51 of φ6 [mm] as a support shaft as a conductive support, and a foam layer 52 of φ13 [mm] and a length of 221.4 [mm] in the longitudinal direction is provided on the outside thereof. Is forming. Innumerable cells exist in the foam outer layer 52a and the inner inner layer 52b of the foam layer 52. The rubber material of the foam layer 52 includes urethane rubber, silicone rubber, EPDM rubber, acrylic rubber, ethylene propylene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, and butyl rubber. Etc. are used. In particular, in recent years, urethane-based and silicone-based products have become the mainstream.

芯金51は、所定の剛性を有すると共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、ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも導電性と適度な剛性を有する材料であれば用いる事ができ、例えば導電性粒子を分散した樹脂成型品や、セラミックス等を使用する事も可能である。更にロール形状のほか、空中のパイプ形状としても良い。また、芯金51両端にはギア装着段差が施されていたり、ピン穴が存在する形状もあり、この場合その両端部が発泡層52を有する部分より径が細くなっている事もある。 The core metal 51 may be any metal as long as it has a predetermined rigidity and sufficient conductivity, and for example, iron, copper, brass, stainless steel, aluminum, nickel and the like are used. Further, a material other than metal can be used as long as it has conductivity and appropriate rigidity. For example, a resin molded product in which conductive particles are dispersed, ceramics, or the like can be used. Further, in addition to the roll shape, the pipe shape in the air may be used. Further, both ends of the core metal 51 may have gear mounting steps or may have pin holes, and in this case, both ends thereof may have a smaller diameter than the portion having the foam layer 52.

発泡層52の外径は、軸方向に一定であってもよいし、供給ローラ25の軸方向端部に近づくにつれて外径が減少するクラウン形状、供給ローラ25の軸方向端部に近づくにつれて外径が増加する逆クラウン形状、或いはテーパ形状であってもよく、両端部で径の異なる形状であってもよいが、後述する理由により、本実施の形態では逆クラウン形状が好ましい。 The outer diameter of the foam layer 52 may be constant in the axial direction, a crown shape in which the outer diameter decreases as it approaches the axial end of the supply roller 25, and an outer diameter as it approaches the axial end of the supply roller 25. It may have an inverted crown shape or a tapered shape in which the diameter increases, or a shape having different diameters at both ends, but for the reason described later, the inverted crown shape is preferable in this embodiment.

次に、供給ローラ25の一般的な製造方法について説明する。図5は、供給ローラ25の製造方法を示すフローチャートである。先ず、上記したゴム材料に、フィラー、発泡剤及び架橋剤を添加する(ステップS101)。 Next, a general manufacturing method of the supply roller 25 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a manufacturing method of the supply roller 25. First, a filler, a foaming agent and a cross-linking agent are added to the above-mentioned rubber material (step S101).

フィラーには、補強性充填剤と導電性充填剤とがある。補強性充填剤としては、例えば、シリカ(煙霧質シリカ又は沈降性シリカ)、補強性カーボンブラック等を用いることができる。導電性充填剤としては、例えば、導電性カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属粉末、酸化亜鉛等の金属酸化物、もしくは、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン酸カリウム等に酸化錫をコーティングしたもの等を用いることができる。ここでは、フィラーとして、チタン、補強性カーボンブラック、及び導電性カーボンブラックを用いる。 Fillers include reinforcing fillers and conductive fillers. As the reinforcing filler, for example, silica (aerosol silica or settling silica), reinforcing carbon black and the like can be used. As the conductive filler, for example, conductive carbon black, metal powder such as nickel, aluminum and copper, metal oxide such as zinc oxide, barium sulfate, titanium oxide, potassium titanate and the like are coated with tin oxide. Things can be used. Here, titanium, reinforcing carbon black, and conductive carbon black are used as the filler.

発泡剤としては、アゾ化合物系発泡剤(ここでは、アゾビスイソブチルニトリル:AIBN)を用いる。但し、アゾ化合物系発泡剤の代わりに、重炭酸塩系、イソシアネート系、亜硝酸塩、ヒドラジナ誘導体、またはアジド化合物系発泡剤等を用いてもよい。 As the foaming agent, an azo compound-based foaming agent (here, azobisisobutynitrile: AIBN) is used. However, instead of the azo compound-based foaming agent, a bicarbonate-based, isocyanate-based, nitrite, hydradina derivative, azide compound-based foaming agent, or the like may be used.

架橋剤(加硫剤)としては、パーオキサイドおよび硫黄系加硫剤を用いる。但し、これらの代わりに、白金触媒存在下のハイドロジェンシロキサン、またはイソシアネート剤等を用いてもよい。 As the cross-linking agent (vulcanizing agent), a peroxide and a sulfur-based vulcanizing agent are used. However, instead of these, hydrogensiloxane in the presence of a platinum catalyst, an isocyanate agent, or the like may be used.

このようにゴム材料に、フィラー、発泡剤および架橋剤を添加したものを、加圧ニーダまたはミキシングロール等を用いて、混合し、混錬する(ステップS102)。 A rubber material to which a filler, a foaming agent and a cross-linking agent are added is mixed and kneaded using a pressurized kneader, a mixing roll or the like (step S102).

混錬したゴム組成物を押出成型機に充填して、芯金51の周囲に押し出し成形する(ステップS103)。これにより、芯金51の表面に円筒状のゴム組成物が成形される。以下では、芯金51の表面にゴム組成物(ゴムコンパウンド)が成形されたものを、ローラ体と称する。 The kneaded rubber composition is filled in an extrusion molding machine and extruded around the core metal 51 (step S103). As a result, a cylindrical rubber composition is formed on the surface of the core metal 51. Hereinafter, a material obtained by molding a rubber composition (rubber compound) on the surface of the core metal 51 is referred to as a roller body.

次に、このようにして形成したローラ体を加熱炉内にセットし、ゴムの加硫に必要な温度に加熱する(ステップS104)。この工程(1次加硫工程)では、ゴムの加硫が進行するが、発泡は生じない。 Next, the roller body thus formed is set in a heating furnace and heated to a temperature required for vulcanization of rubber (step S104). In this step (primary vulcanization step), vulcanization of rubber proceeds, but foaming does not occur.

1次加硫工程の後、発泡のためのプレ加硫工程(ステップS105)を行う。プレ加硫工程では、上述した1次加硫工程よりも高い温度でローラ体を加熱する。これにより、発泡が生じて気泡(セル)が形成され、ゴムの加硫も進行する。ステップS105と後述するステップS1207を、発泡処理と称する。 After the primary vulcanization step, a pre-vulcanization step for foaming (step S105) is performed. In the pre-vulcanization step, the roller body is heated at a higher temperature than the above-mentioned primary vulcanization step. As a result, foaming occurs to form bubbles (cells), and vulcanization of rubber also proceeds. Step S105 and step S1207 described later are referred to as foaming treatment.

プレ加硫工程の後、加熱炉からローラ体を取り出し、ローラ体の発泡層の外周を粗研磨する(ステップS106)。ここでは、発泡層の外周(表面)の厚さ数[mm]の範囲を、粗研磨で取り除く。上述した1次加硫工程およびプレ加硫工程では、発泡層の外周に、気泡の小さいスキン層が形成されるが、このスキン層は粗研磨によって取り除かれる。 After the pre-vulcanization step, the roller body is taken out from the heating furnace, and the outer periphery of the foam layer of the roller body is roughly polished (step S106). Here, the range of the thickness number [mm] of the outer periphery (surface) of the foam layer is removed by rough polishing. In the primary vulcanization step and the pre-vulcanization step described above, a skin layer having small bubbles is formed on the outer periphery of the foam layer, and this skin layer is removed by rough polishing.

その後、粗研磨したローラ体を加熱炉内にセットし、2次加硫工程(ステップS107)を行う。2次加硫工程では、1次加硫工程における加熱温度よりも高い温度までローラ体を加熱する。これにより、さらに発泡が生じ、ゴムの加硫も進行する。 Then, the roughly polished roller body is set in the heating furnace, and the secondary vulcanization step (step S107) is performed. In the secondary vulcanization step, the roller body is heated to a temperature higher than the heating temperature in the primary vulcanization step. As a result, further foaming occurs, and vulcanization of rubber also proceeds.

2次加硫工程では、予めスキン層が取り除かれているため、ゴムの架橋状態の偏り(歪み)を抑制し、気泡を均一に(即ち、発泡層の表面全体に亘って均一な大きさに)形成することができる。また、2次加硫工程では、シリコーンに由来する低分子シロキサンが揮発により除去されるが、上記のように発泡層の表面からスキン層が取り除かれているため、低分子シロキサンを効果的に除去することができる。 In the secondary vulcanization step, since the skin layer is removed in advance, the bias (distortion) of the crosslinked state of the rubber is suppressed, and the bubbles are uniformly (that is, uniform in size over the entire surface of the foam layer). ) Can be formed. Further, in the secondary vulcanization step, the small molecule siloxane derived from silicone is removed by volatilization, but since the skin layer is removed from the surface of the foam layer as described above, the small molecule siloxane is effectively removed. can do.

2次加硫工程の後、ローラ体の発泡層の表面を研磨により仕上げ加工して、所定の外径を得る(ステップS108)。これにより、芯金51の表面に導電性の発泡層52が形成された供給ローラ25が形成される(ステップS109)。 After the secondary vulcanization step, the surface of the foam layer of the roller body is finished by polishing to obtain a predetermined outer diameter (step S108). As a result, the supply roller 25 having the conductive foam layer 52 formed on the surface of the core metal 51 is formed (step S109).

また、予めゴムパウンドをチューブ状に押し出すとともに加熱して加硫発泡させ、スポンジゴムチューブを成形し、これを芯金51に被せて供給ローラ25を形成する事も可能である。この時、必要に応じて芯金51と導電性の発泡層52との間を接着剤で固定しても良い。本実施の形態では、導電性の発泡層52のゴム材料としてシリコーンゴムを用いる。シリコーンゴムを採用した供給ローラ25の発泡層52は、独立セル状態の複数のセルを有している。シリコーンゴムは独立気泡を有するため、シリコーンゴムを主成分とすることが最も好ましい。 It is also possible to extrude the rubber pound into a tube shape in advance and heat it to vulcanize and foam it to form a sponge rubber tube, which is then covered with the core metal 51 to form the supply roller 25. At this time, if necessary, the core metal 51 and the conductive foam layer 52 may be fixed with an adhesive. In this embodiment, silicone rubber is used as the rubber material of the conductive foam layer 52. The foam layer 52 of the supply roller 25 using silicone rubber has a plurality of cells in an independent cell state. Since silicone rubber has closed cells, it is most preferable to use silicone rubber as a main component.

連続気泡を有する導電性発泡層の場合、トナーが気泡の内部に奥深くまで侵入可能であるため、気泡内でトナーが詰まる可能性がある。そのため、画像形成装置による印刷枚数の増加と共に、気泡内に詰まるトナーが増加し、その結果、導電性発泡層の硬度及び電気抵抗が上昇し、ソナーの供給不足に起因する画像むら(カスレ)が発生する可能性がある。これに対し、独立気泡を有する導電性発泡層の場合、トナーが気泡の内部に奥深くまで侵入することがなく、気泡内のトナーの詰まりが生じにくい。そのため、画像形成装置による印刷枚数が増加しても、導電性発泡層の硬度及び電気抵抗の上昇が少なく、画像むら(カスレ)の発生も抑制される。 In the case of the conductive foam layer having open cells, the toner can penetrate deep into the bubbles, so that the toner may be clogged in the bubbles. Therefore, as the number of prints by the image forming apparatus increases, the amount of toner clogged in the bubbles increases, and as a result, the hardness and electrical resistance of the conductive foam layer increase, and image unevenness (cassoulet) due to insufficient supply of sonar occurs. It can occur. On the other hand, in the case of the conductive foam layer having closed cells, the toner does not penetrate deep into the bubbles, and the toner in the bubbles is less likely to be clogged. Therefore, even if the number of prints by the image forming apparatus increases, the hardness and electrical resistance of the conductive foam layer do not increase much, and the occurrence of image unevenness (cassoulet) is suppressed.

ここで、供給ローラ25の材料となるシリコーン比率及びウレタン比率の算出方法について説明する。 Here, a method for calculating the silicone ratio and the urethane ratio, which are the materials of the supply roller 25, will be described.

供給ローラ25の導電性の発泡層52から1辺が1[cm]の正方形の試料を切り出し、FT-IR(フーリエ変換赤外分光法)分析を行った。分析範囲は、波数400~4000[cm-1]とした。 A square sample having a side of 1 [cm] was cut out from the conductive foam layer 52 of the supply roller 25, and FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) analysis was performed. The analysis range was set to a wave number of 400 to 4000 [cm -1 ].

図6は、シリコーンゴム製の導電性の発泡層52のFT-IR(フーリエ変換赤外分光法)分析により得られるスペクトル強度分布を示す図である。図6では、波数778[cm-1]にSiOのピークが見られ、波数995[cm-1]にSi-O-Siのピークが見られ、波数1254[cm-1]にSiCのピークが見られる。 FIG. 6 is a diagram showing a spectral intensity distribution obtained by FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) analysis of a conductive foam layer 52 made of silicone rubber. In FIG. 6, the peak of SiO 2 is seen at the wave number 778 [cm -1 ], the peak of Si—O—Si is seen at the wave number 995 [cm -1 ], and the peak of SiC is seen at the wave number 1254 [cm -1 ]. Can be seen.

図7は、ウレタンゴム製の導電性の発泡層52のFT-IR分析により得られるスペクトル強度分布を示す図である。図7では、波数1721[cm-1]にCOのピークが見られ、波数2937[cm-1]にNHのピークが見られる。 FIG. 7 is a diagram showing the spectral intensity distribution obtained by FT-IR analysis of the conductive foam layer 52 made of urethane rubber. In FIG. 7, the peak of CO is seen at the wave number 1721 [cm -1 ], and the peak of NH is seen at the wave number 2937 [cm -1 ].

供給ローラ25の導電性の発泡層52が、シリコーンゴムと他の物質(例えばウレタンゴム)を含むものであっても、シリコーンゴムの主成分が50重量%以上であればよい。またシリコーンゴムは、変性シリコーンゴムであってもよい。 Even if the conductive foam layer 52 of the supply roller 25 contains silicone rubber and another substance (for example, urethane rubber), the main component of the silicone rubber may be 50% by weight or more. Further, the silicone rubber may be a modified silicone rubber.

尚、本実施の形態の供給ローラ25は、発泡層52の諸元の特定の要素を、後述するように範囲限定したものであるが、ここでは、これらが限定されない種々の供給ローラを供給ローラ25´として区別し、各要素について以下に説明する。 The supply roller 25 of the present embodiment limits the specific elements of the specifications of the foam layer 52 as described later, but here, various supply rollers are not limited thereto. Distinguished as 25', each element will be described below.

(製品硬度について)
供給ローラ25´の導電性の発泡層52は、アスカーF硬度40以上46以下の低硬度で使用することが望まれる。これは供給ローラ25´の硬度が上記の範囲より高い場合、トナーダメージの負荷が増大することによるグレイニネス(ドット形成)の悪化や、接触部での圧がよりかかるためトナーや部材の摩耗が増大し、高耐久化に向かない欠点がある。逆に上記の範囲より低い場合、硬度調整に使用される発泡剤の量が過多になり製造上難しく、製造されたものでもローラ内の発泡状態のムラが大きく品質上安定しないため、供給ローラとして使用することは難しい。
(About product hardness)
It is desirable that the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'is used with a low hardness of Asker F hardness of 40 or more and 46 or less. This is because when the hardness of the supply roller 25'is higher than the above range, the graininess (dot formation) deteriorates due to the increase in the load of toner damage, and the wear of the toner and members increases because the pressure at the contact portion is increased. However, there is a drawback that it is not suitable for high durability. On the contrary, if it is lower than the above range, the amount of the foaming agent used for hardness adjustment becomes excessive and it is difficult to manufacture, and even if it is manufactured, the unevenness of the foaming state in the roller is large and the quality is not stable. Difficult to use.

供給ローラ25´の硬度調整には、AIBN(Azobis isobutyronitrile)などの発泡剤が用いられ、発泡剤の量により硬度を調整する。発泡剤の使用により、スポンジの発泡倍率は上昇し、発泡セルの大きさ、セル壁の厚さを変化させることが可能である。 A foaming agent such as AIBN (Azobisisobutyronirile) is used to adjust the hardness of the supply roller 25', and the hardness is adjusted by the amount of the foaming agent. By using the foaming agent, the foaming ratio of the sponge is increased, and it is possible to change the size of the foaming cell and the thickness of the cell wall.

(伸張度について)
供給ローラ25´のソリッド時の状態での伸張度は、後述する試験結果により、72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下の範囲内であることが望ましい。ここでいう伸張度は、引張試験でのソリッドが伸張させていった場合の破断時のゴム試験片の伸び率[%]を、ソリッドを引っ張って破断させるのに要した最大応力(破断強度)で割った値を指す。この値が高いほど圧縮回転させたとき、回転方向に伸びやすく、逆に低いほど、回転方向に伸びにくく、逆に破断(摩耗)しやすいことが考えられる。尚、伸張度の測定方法については、後で詳しく説明する。
(About stretchability)
The degree of elongation of the supply roller 25'in the solid state is within the range of 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less according to the test results described later. Is desirable. The degree of elongation here is the elongation rate [%] of the rubber test piece at the time of breaking when the solid is stretched in the tensile test, and the maximum stress (breaking strength) required to pull the solid to break it. Refers to the value divided by. It is considered that the higher this value is, the easier it is to expand in the rotation direction when compressed and rotated, and conversely, the lower this value is, the more difficult it is to extend in the rotation direction, and conversely, it is easy to break (wear). The method for measuring the degree of elongation will be described in detail later.

図8は、伸長度が72.6%未満の場合、或いは81.6%を超える場合の、初期或いは連続印刷中の供給ローラ25´のセル壁の様子を模式的に示す説明図である。 FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the state of the cell wall of the supply roller 25'during initial or continuous printing when the elongation is less than 72.6% or exceeds 81.6%.

同図に示すように、伸張度が72.6[%/N/mm]未満である場合、現像ローラ(現像剤担持体)23とニップさせた状態で回転させたとき、供給ローラ25´のセル壁は伸び難く、回転方向での圧力でセル壁が千切れやすく、つまり摩耗しやすい。これによりこの供給ローラ25´を使用していくと連続印字中で摩耗が加速し、現像ローラ23とのニップ幅が小さくなり、現像ローラ23上の未現像トナーがかき取れないため、汚れが発生する。 As shown in the figure, when the degree of elongation is less than 72.6 [% / N / mm 2 ], the supply roller 25'when rotated while being niped with the developing roller (developer carrier) 23. The cell wall is hard to stretch, and the cell wall is easily torn, that is, easily worn by the pressure in the rotation direction. As a result, when the supply roller 25'is used, wear accelerates during continuous printing, the nip width with the developing roller 23 becomes smaller, and the undeveloped toner on the developing roller 23 cannot be scraped off, so that stains occur. do.

逆に伸張度が81.6[%/N/mm]を超えた場合、現像ローラ(現像剤担持体)23とニップさせた状態で回転させたとき、図8に示すように、供給ローラ25´自体は回転方向で伸びやすく、連続印字中で回転方向にセル壁が寝るためにヘタリ易くなる。これにより垂直方向の応力低下が発生し、結果現像ローラ23への応力が低下する。この原因から現像ローラ23上の未現像トナーがかき取れないため、汚れが発生する。以上のことから供給ローラ25´のソリッドの状態での伸張度は、72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下の範囲内であることが望ましいといえる。 On the contrary, when the degree of elongation exceeds 81.6 [% / N / mm 2 ], the supply roller is as shown in FIG. 8 when rotated while being niped with the developing roller (developer carrier) 23. The 25'itself is easy to stretch in the rotation direction, and the cell wall is laid down in the rotation direction during continuous printing, so that it is easy to settle. As a result, the stress in the vertical direction is reduced, and as a result, the stress on the developing roller 23 is reduced. Due to this cause, the undeveloped toner on the developing roller 23 cannot be scraped off, so that stains occur. From the above, it is desirable that the degree of elongation of the supply roller 25'in the solid state is within the range of 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less. It can be said that.

尚、ここでいう「汚れ」とは、正常に帯電したトナーに対して帯電量が高いトナー、いわゆる過剰帯電トナーにより、画像の背景部、即ち印刷物の非画像部にトナーが付着することをという。本実施の形態では、マイナス帯電するトナーを用いているため、過剰にマイナス帯電したトナーにより「汚れ」が発生する。 The term "dirt" as used herein means that the toner adheres to the background portion of the image, that is, the non-image portion of the printed matter, due to the toner having a higher charge amount than the normally charged toner, that is, the so-called overcharged toner. .. In the present embodiment, since the negatively charged toner is used, "dirt" is generated by the excessively negatively charged toner.

(回転応力減衰率について)
供給ローラ25´の導電性の発泡層52の回転応力減衰率は、後述する試験結果により、27%以上31%以下の範囲内であることが望ましい。ここでいう回転応力減衰率は、供給ローラ25´の発泡層52に金属製圧子を0.73mm押しこみ、6時間圧縮回転させた回転応力試験後の初期応力に対する減衰率を指す。尚、回転応力減衰率の測定方法については、後で詳しく説明する。
(About rotational stress attenuation rate)
The rotational stress attenuation rate of the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'is preferably in the range of 27% or more and 31% or less according to the test results described later. The rotational stress damping rate referred to here refers to the damping rate with respect to the initial stress after the rotational stress test in which a metal indenter is pushed 0.73 mm into the foam layer 52 of the supply roller 25'and compressed and rotated for 6 hours. The method for measuring the rotational stress attenuation factor will be described in detail later.

図9は、回転応力減衰率が27.0%未満の場合、或いは31.0%を超える場合の、初期或いは回転応力試験後の供給ローラ25´のセル壁の様子を模式的に示す説明図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing the state of the cell wall of the supply roller 25'after the initial or rotational stress test when the rotational stress attenuation rate is less than 27.0% or exceeds 31.0%. Is.

同図に示すように、回転応力減衰率が27%未満である場合、供給ローラ25´は、硬度が高い或いは変形しにくい状態であるため、現像ローラ(現像剤担持体)23との接触回転時でも供給ローラの25´導電性の発泡層52は変形前の形を維持しようとする。このため、現像ローラ23などの接触部材に対して強く圧がかかることになり、感光ドラム21の負荷トルクが上昇する問題が発生する。また、それにより現像ローラ23の表層に対して損傷を引き起こす可能性があり、現像ローラ23のフィルミングなどが発生し、それに起因する印字不良が発生する恐れがある。 As shown in the figure, when the rotational stress attenuation rate is less than 27%, the supply roller 25'has a high hardness or is in a state of being hard to be deformed, so that the contact rotation with the developing roller (developer carrier) 23 is performed. Even at times, the 25'conductive foam layer 52 of the supply roller tries to maintain its pre-deformed shape. Therefore, strong pressure is applied to the contact member such as the developing roller 23, which causes a problem that the load torque of the photosensitive drum 21 increases. In addition, this may cause damage to the surface layer of the developing roller 23, causing filming of the developing roller 23 and the like, which may cause printing defects.

逆に回転応力減衰率が31%を超えた場合、供給ローラ25´の歪み性が悪い状態、つまり発泡層52の押し込み部の弾力性の回復が鈍いためヘタリ易く、図9に示すように、6時間後の状態では現像ローラ(現像剤担持体)23との回転時の接触圧が弱く、現像ローラ23の未現像後のトナーが十分にかき取れず、汚れが発生する。以上のことから供給ローラ25´の回転応力減衰率は27%以上31%以下が望ましいといえる。 On the contrary, when the rotational stress attenuation rate exceeds 31%, the strainability of the supply roller 25'is poor, that is, the recovery of the elasticity of the pushed portion of the foam layer 52 is slow, so that it is easy to settle. After 6 hours, the contact pressure with the developing roller (developer carrier) 23 during rotation is weak, and the undeveloped toner of the developing roller 23 cannot be sufficiently scraped off, resulting in stains. From the above, it can be said that the rotational stress attenuation rate of the supply roller 25'is preferably 27% or more and 31% or less.

ここで、上記で説明した「摩耗(量)」と「ヘタリ」を詳しく規定するために採用した簡易摩耗試験による測定結果について説明する。 Here, the measurement results by the simple wear test adopted to specify the “wear (amount)” and the “settle” described above in detail will be described.

(簡易摩耗試験について)
簡易摩耗試験は、粒度30[μm](#600)のラッピングフィルムを貼り付けてある金属圧子に、回転している供給ローラ25´の中央付近を250秒間押し当てた前後の供給ローラ25´の重量と押し当て部の外径を測定するものである。簡易摩耗試験後の供給ローラ25´の重量変化を重量変化量[g]、摩耗試験後の圧子ニップ部の外径変化量を外径変化量[mm]と示す。尚、簡易摩擦試験の測定方法については、後で詳しく説明する。
(About simple wear test)
In the simple wear test, the supply roller 25'before and after pressing the vicinity of the center of the rotating supply roller 25' against the metal indenter to which the wrapping film having a particle size of 30 [μm] (# 600) is attached for 250 seconds. It measures the weight and the outer diameter of the pressing part. The weight change of the supply roller 25'after the simple wear test is referred to as a weight change amount [g], and the outer diameter change amount of the indenter nip portion after the wear test is shown as an outer diameter change amount [mm]. The measuring method of the simple friction test will be described in detail later.

重量変化量[g]は、供給ローラ25´の導電性の発泡層52の摩耗量を表すことが可能である。この重量変化量はラッピングフィルムで接触回転した際に発泡層52のセル壁が削れる(摩耗する)ことにより発生しているものである。 The weight change amount [g] can represent the wear amount of the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'. This amount of weight change is generated by scraping (wearing) the cell wall of the foam layer 52 when the wrapping film is contact-rotated.

外径変化量[mm]は、供給ローラ25´の導電性の発泡層52の摩耗による状態とヘタリによる状態を表すことが可能である。外径変化量が大きい場合、摩耗によって削れている状態と、セル壁が寝てヘタっている状態がある。発泡層52の重量変化量が大きく、外径変化量が大きい場合、摩耗による影響が強いといえる。また同発泡層52の重量変化量は小さいが、外径変化量が大きい場合、摩耗はしてないが、セル壁が寝てヘタっているため、外径が小さくなったといえる。 The outer diameter change amount [mm] can represent a state due to wear and a state due to settling of the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'. When the amount of change in the outer diameter is large, there are a state where it is scraped due to wear and a state where the cell wall is lying down and settled. When the amount of change in weight of the foam layer 52 is large and the amount of change in outer diameter is large, it can be said that the influence of wear is strong. Further, when the amount of change in weight of the foam layer 52 is small, but the amount of change in outer diameter is large, it can be said that the outer diameter has become smaller because the cell wall is lying down and settled, although it is not worn.

後述する試験結果により、簡易摩耗試験前後のニップ部での供給ローラ25´の、外径変化量が0.03mm以下で且つ重量変化量が0.07g以下であることが望ましい。上記以外の規定であると、摩耗、或いはヘタリによる状態が発生しており、上記で説明した通り、現像後の現像ローラ(現像剤担持体)23の残トナーを十分に掻きとれず汚れが発生してしまう。故に、簡易摩耗試験前後のニップ部での供給ローラ25´の外径変化量が、0.03mm以下で且つ供給ローラ25´の重量変化量が0.07g以下であることが望ましい。 According to the test results described later, it is desirable that the outer diameter change amount of the supply roller 25'at the nip portion before and after the simple wear test is 0.03 mm or less and the weight change amount is 0.07 g or less. If the provisions other than the above are specified, a state due to wear or settling occurs, and as described above, the residual toner of the developing roller (developer carrier) 23 after development cannot be sufficiently scraped off and stains occur. Resulting in. Therefore, it is desirable that the amount of change in the outer diameter of the supply roller 25'at the nip portion before and after the simple wear test is 0.03 mm or less and the amount of change in the weight of the supply roller 25'is 0.07 g or less.

(回転応力比率について)
供給ローラ25´の回転時の、中央部応力A[N]と端部の応力B[N]の比率B/A(回転応力比率)は、後述する試験結果により、0.97以上1.23以下が望ましい。ここでいう回転応力は、φ13.0(mm)の金属ローラの最表面に接触する位置を基準高さとし、そこから供給ローラ25´の導電性の発泡層52に金属製圧子を0.73mm押しこんだ際のローラ回転時の最大応力[N]を指す。回転応力比率は中央部回転応力A[N]と端部の回転応力B[N]の比(B/A)を指す。尚、回転応力比率の測定方法については、後で詳しく説明する。
(About rotational stress ratio)
The ratio B / A (rotational stress ratio) of the stress A [N] at the center and the stress B [N] at the ends when the supply roller 25'is rotating is 0.97 or more and 1.23 according to the test results described later. The following is desirable. The rotational stress here is based on the position where the metal roller of φ13.0 (mm) comes into contact with the outermost surface, and the metal indenter is pushed 0.73 mm onto the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'from there. It refers to the maximum stress [N] when the roller is rotated when it is loaded. The rotational stress ratio refers to the ratio (B / A) of the rotational stress A [N] at the central portion and the rotational stress B [N] at the edges. The method for measuring the rotational stress ratio will be described in detail later.

回転応力比率が1.23を超える場合、供給ローラ25´端部側の圧がより強くなることで、感光ドラム21のトルク負荷増大及び端部側のトナーダメージが増大することによりグレイニネス(ドットの再現性)の悪化が発生する。 When the rotational stress ratio exceeds 1.23, the pressure on the end side of the supply roller 25'is increased, which increases the torque load of the photosensitive drum 21 and the toner damage on the end side, resulting in graininess (dots). Deterioration of reproducibility) occurs.

回転応力比率が0.97以下の場合、現像ローラ23とのニップ幅が小さくなり、現像ローラ23へのトナー供給、現像後の現像ローラ23の残トナーのかき取り効率が悪くなる。また連続印字を行っていくと供給ローラ25´側の摩耗により、端部側での現像ローラ23とのニップ幅が減少し、より供給性、かき取り性が低下するため、現像ユニット2の耐久性が悪くなる。特にドラムカウント30k以上印字した状態においては供給ローラ25´の端部側のトナー供給にムラが発生し、ベタ端部で部分カスレが発生する。またこのカスレの発生は、両端部に古いトナーが押しこまれたことで両端部に劣化したトナーが溜まりやすい故に、現像ローラ23へのトナー供給が低下することにもよる。特に本実施の形態のような、トナー収容部38に対してトナー供給口35が中央付近に設けられている場合はその傾向が顕著である。また、本実施の形態では、トナー収容部38の長手方向の長さに対するトナー供給口35の長手方向の比は0.099で実施したが、比率がより大きくなればトナー供給口からのトナー供給性が良化するため、よりカスレを抑制できる。 When the rotational stress ratio is 0.97 or less, the nip width with the developing roller 23 becomes small, and the efficiency of supplying toner to the developing roller 23 and scraping off the residual toner of the developing roller 23 after development deteriorates. Further, as continuous printing is performed, the nip width with the developing roller 23 on the end side decreases due to wear on the supply roller 25'side, and the supplyability and scraping property further decrease, so that the durability of the developing unit 2 is reduced. The sex gets worse. In particular, when the drum count is 30 k or more, the toner supply on the end side of the supply roller 25'is uneven, and partial blurring occurs at the solid end. Further, the occurrence of this blurring is also due to a decrease in toner supply to the developing roller 23 because the deteriorated toner tends to accumulate at both ends due to the old toner being pushed into both ends. This tendency is particularly remarkable when the toner supply port 35 is provided near the center of the toner accommodating portion 38 as in the present embodiment. Further, in the present embodiment, the ratio of the toner supply port 35 in the longitudinal direction to the length of the toner accommodating portion 38 in the longitudinal direction is 0.099, but if the ratio becomes larger, the toner is supplied from the toner supply port. Since the property is improved, it is possible to further suppress the blurring.

以上のように、供給ローラ25´の回転時の、中央部応力A[N]と端部の応力B[N]の比率B/A(回転応力比率)は0.97以上1.23以下が望ましい。 As described above, the ratio B / A (rotational stress ratio) of the stress A [N] at the center and the stress B [N] at the ends during rotation of the supply roller 25'is 0.97 or more and 1.23 or less. desirable.

例えば、供給ローラ25´中央部よりも端部側の外径が太い逆クラウン形状にして、端部側の応力を中央部よりも高くすることで、連続印字経時での供給ローラ25´側の摩耗による、端部側での現像ローラ23とのニップ幅減少を抑制できるため、トナー供給性が維持されて現像ユニット2の長寿命が可能になる。また規定範囲内でこの回転応力比率が大きいほど(1.23に近いほど)トナーの攪拌性が高くなるため、古いトナーが滞在しやすい端部側もフレッシュなトナーが多いセンター側と混ざりやすくなるため、長寿命でかつ高品質な画像を得ることが可能になる。 For example, by forming an inverted crown shape in which the outer diameter on the end side of the supply roller 25'is larger than that in the center portion and making the stress on the end portion higher than that in the center portion, the supply roller 25'side can be used over time for continuous printing. Since the decrease in the nip width with the developing roller 23 on the end side due to wear can be suppressed, the toner supply property is maintained and the life of the developing unit 2 becomes long. In addition, the larger the rotational stress ratio (closer to 1.23) within the specified range, the higher the agitation of the toner, so the end side where old toner tends to stay also tends to mix with the center side where there is a lot of fresh toner. Therefore, it is possible to obtain a high-quality image with a long life.

次に、伸張度、回転応力減衰率、簡易摩耗試験、回転応力比率の各測定方法について説明する。 Next, each measurement method of the degree of elongation, the rotational stress damping rate, the simple wear test, and the rotational stress ratio will be described.

(伸張度の測定方法)
伸張度の測定では、供給ローラ25´の導電性の発泡層52を構成するゴム材料の、加硫後、発泡処理前の材料(ソリッドのゴム材料)を用いて、図10に示すようにJIS-K6251に規定するダンベル1号形状の試験片209を形成した。試験片209は、一方向に長い板状片であり、長手方向中央の平行部209aと、長手方向両端部のつかみ部209bとを有する。尚、加硫後、発泡処理前の材料とは、図5を参照して説明した製造工程において、ステップS104の加硫工程後、ステップS105のプレ加硫工程を行う前の材料である。
(Measurement method of elongation)
In the measurement of the degree of elongation, the material (solid rubber material) after vulcanization and before the foaming treatment of the rubber material constituting the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'is used as shown in FIG. -A test piece 209 having a dumbbell No. 1 shape specified in K6251 was formed. The test piece 209 is a plate-shaped piece long in one direction, and has a parallel portion 209a in the center in the longitudinal direction and grip portions 209b at both ends in the longitudinal direction. The material after vulcanization and before the foaming treatment is a material after the vulcanization step of step S104 and before the pre-vulcanization step of step S105 in the manufacturing process described with reference to FIG.

図10において、符号209、209a、209b以外の数字は寸法を表しており、単位は[mm]である。試験片209の全長は120[mm]であり、標線間距離は80[mm]である。試験片209の平行部209aの幅は10[mm]であり、各つかみ部209bの最大幅は25[mm]である。 In FIG. 10, numbers other than the reference numerals 209, 209a, and 209b represent dimensions, and the unit is [mm]. The total length of the test piece 209 is 120 [mm], and the distance between the marked lines is 80 [mm]. The width of the parallel portion 209a of the test piece 209 is 10 [mm], and the maximum width of each grip portion 209b is 25 [mm].

試験片209を引張試験機に取り付け、JIS-K6251に基づく引張試験を行った。試験片209の両端のつかみ部209bを、引張試験機の上下一対のチャック(把持部)で把持し、長手方向に引張力を加えた。試験片209のチャック間距離は、80[mm]とした。引張試験機による引張速度は、500[mm/分]とした。 The test piece 209 was attached to a tensile tester, and a tensile test based on JIS-K6251 was performed. The gripping portions 209b at both ends of the test piece 209 were gripped by a pair of upper and lower chucks (grasping portions) of the tensile tester, and a tensile force was applied in the longitudinal direction. The distance between the chucks of the test piece 209 was set to 80 [mm]. The tensile speed by the tensile tester was set to 500 [mm / min].

このように試験片209に引張力を加え、試験片209が破断したときの試験片209の伸び率を、伸び率E[%]とする。より具体的には、伸び率E[%]は、試験片209の引張前の長さ120[mm]に対する、試験片209の破断時の長さの比率である。 When a tensile force is applied to the test piece 209 in this way and the test piece 209 breaks, the elongation rate of the test piece 209 is defined as the elongation rate E [%]. More specifically, the elongation ratio E [%] is the ratio of the length of the test piece 209 at break to the length 120 [mm] of the test piece 209 before tension.

また、引張試験機のロードセルで測定した試験片209の破断時の応力を、応力S[N/mm]とする。 Further, the stress at break of the test piece 209 measured by the load cell of the tensile tester is defined as the stress S [N / mm 2 ].

ここでは、試験片209の破断時の伸び率E[%]を、破断時の応力S[N/mm]で除算した値を、伸張度[%/(N/mm)]と定義する。伸張度が高いほど、圧縮回転させたとき、導電性の発泡層52が回転方向に伸びて変形しやすく、伸張度が低いほど、導電性の発泡層52が回転方向に伸びにくく、変形する際に破断(磨耗)しやすいことが考えられる。 Here, the value obtained by dividing the elongation rate E [%] of the test piece 209 at break by the stress S [N / mm 2 ] at break is defined as the elongation degree [% / (N / mm 2 )]. .. The higher the degree of elongation, the easier it is for the conductive foam layer 52 to expand and deform in the rotational direction when it is compressed and rotated, and the lower the degree of elongation, the more difficult it is for the conductive foam layer 52 to extend in the rotational direction, and when it deforms. It is considered that it is easily broken (weared).

(回転応力減衰率の測定方法)
供給ローラ25´の回転応力減衰率の測定方法について、図11を参照しながら説明する。図11は、供給ローラ25´の回転応力減衰率の測定方法の説明に供する概略構成図である。
(Measurement method of rotational stress attenuation rate)
A method for measuring the rotational stress attenuation rate of the supply roller 25'will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic configuration diagram for explaining a method for measuring the rotational stress damping rate of the supply roller 25'.

ここでの供給ローラ25´の回転応力減衰率の測定は、インストロン社製圧縮試験機(型名:INSTRON 5543A)を用いて実施した。図11に示すように、回転支持材201に、供給ローラ25´の芯金51の両端部を回転可能に載置する。この状態で供給ローラ25´を回転速度200[rpm](周速度136.1[mm/秒])で回転させ、回転状態の発泡層52に、断面外径16[mm]、長さ50[mm]のSUS製の円柱である圧子205を、圧縮速度10[mm/分]で、0.73[mm]まで押し込んで連れ回り状態とし、その状態を6時間維持させる。 The measurement of the rotational stress damping rate of the supply roller 25'here was carried out using a compression tester manufactured by Instron (model name: INSTRON 5543A). As shown in FIG. 11, both ends of the core metal 51 of the supply roller 25'are rotatably placed on the rotary support member 201. In this state, the supply roller 25'is rotated at a rotation speed of 200 [rpm] (peripheral speed 136.1 [mm / sec]), and the foam layer 52 in the rotating state has a cross-sectional outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [. The indenter 205, which is a SUS cylinder of [mm], is pushed to 0.73 [mm] at a compression rate of 10 [mm / min] to bring it into a rotating state, and the state is maintained for 6 hours.

回転応力減衰率は、6時間後の供給ローラ25´の応力が初期時の応力に対してどれくらい減衰しているかを示したものである。つまり回転応力減衰率は下式にて表すことができる。
回転応力減衰率[%]=(1-(6H後の供給ローラ25の応力[N]
/初期時押し込み時の応力[N]))×100
The rotational stress attenuation rate indicates how much the stress of the supply roller 25'after 6 hours is attenuated with respect to the initial stress. That is, the rotational stress attenuation rate can be expressed by the following equation.
Rotational stress damping rate [%] = (1- (Stress [N] of supply roller 25 after 6H]
/ Initial push-in stress [N]))) x 100

(簡易摩擦試験の方法)
供給ローラ25´の外径変化量及び重量変化量を測定する簡易摩耗試験の測定方法について、図12を参照しながら説明する。図12(a)は、供給ローラ25´の簡易摩耗試験の測定方法の説明に供する概略構成図であり、図12(b)は、圧子206の構成を示す外観斜視図である。
(Simple friction test method)
A measurement method of a simple wear test for measuring the amount of change in the outer diameter and the amount of change in the weight of the supply roller 25'will be described with reference to FIG. FIG. 12A is a schematic configuration diagram for explaining a measurement method for a simple wear test of the supply roller 25', and FIG. 12B is an external perspective view showing the configuration of the indenter 206.

ここでの供給ローラ25´の簡易摩耗試験の測定は、インストロン社製圧縮試験機(型名:INSTRON 5543A)を用いて実施した。図12(a)に示すように、回転支持材201に、供給ローラ25´の芯金51の両端部を回転可能に載置する。この状態で供給ローラ25´を回転速度200[rpm]で回転させ、回転状態の発泡層52に、圧子206を当接させる。 The measurement of the simple wear test of the supply roller 25'here was carried out using a compression tester manufactured by Instron (model name: INSTRON 5543A). As shown in FIG. 12A, both ends of the core metal 51 of the supply roller 25'are rotatably placed on the rotary support member 201. In this state, the supply roller 25'is rotated at a rotation speed of 200 [rpm], and the indenter 206 is brought into contact with the foam layer 52 in the rotated state.

圧子206は、図12(b)に示すように、一辺が50[mm]の正方形の表面を有し、厚さが10[mm]のSUS製の金属板206aの一方の面に、粒度30[μm](#600)のラッピング(研磨)フィルム(20mm×50mm)206bを中央振り分けで貼り付けてある。この圧子206を、回転速度200[rpm](周速度136.1[mm/秒])で回転している供給ローラ25´の発泡層52に、圧縮速度10[mm/分]で、0.73[mm]まで押し込んでその状態を250秒間維持させる。 As shown in FIG. 12 (b), the indenter 206 has a square surface having a side of 50 [mm] and has a particle size of 30 on one surface of a metal plate 206a made of SUS having a thickness of 10 [mm]. A lapping (polishing) film (20 mm × 50 mm) 206b of [μm] (# 600) is attached by center distribution. The indenter 206 is applied to the foam layer 52 of the supply roller 25'rotating at a rotation speed of 200 [rpm] (peripheral speed 136.1 [mm / sec]) at a compression speed of 10 [mm / min]. Push it up to 73 [mm] and keep it in that state for 250 seconds.

図13は、供給ローラ25´の外径変化量及び重量変化量の測定手順を示すフローチャートである。まず、簡易摩耗試験の開始前に、供給ローラ25´の重量(重量w1とする)を測定する(ステップS201)。 FIG. 13 is a flowchart showing a procedure for measuring the outer diameter change amount and the weight change amount of the supply roller 25'. First, before the start of the simple wear test, the weight of the supply roller 25'(weight w1) is measured (step S201).

次に、供給ローラ25´の外径(外径d1とする)を測定する(ステップS202)。また、供給ローラ25´における圧子206との接触領域C(図12(a))において、軸方向に等間隔に9か所で外径を測定し、平均値を求めた。供給ローラ25´の外径測定には、アポロ精工株式会社製のローラ径自動測定装置「RM202」を用いた。 Next, the outer diameter (referred to as the outer diameter d1) of the supply roller 25'is measured (step S202). Further, in the contact region C (FIG. 12A) of the supply roller 25'with the indenter 206, the outer diameters were measured at 9 points at equal intervals in the axial direction, and the average value was obtained. An automatic roller diameter measuring device "RM202" manufactured by Apollo Seiko Co., Ltd. was used for measuring the outer diameter of the supply roller 25'.

その後、上述したように供給ローラ25´を回転速度200[rpm](周速136.1[mm/秒])で回転させ、圧子206を押し込み速度10[mm/分]で導電性の発泡層52に押し込み、押し込み量が0.73[mm]に達すると、その状態を維持したまま供給ローラ25´を250秒間回転させ、圧子206を導電性の発泡層52から離間させる(ステップS203)。 Then, as described above, the supply roller 25'is rotated at a rotation speed of 200 [rpm] (peripheral speed 136.1 [mm / sec]), and the indenter 206 is pushed in at a speed of 10 [mm / min] to form a conductive foam layer. When it is pushed into 52 and the pushing amount reaches 0.73 [mm], the supply roller 25'is rotated for 250 seconds while maintaining that state, and the indenter 206 is separated from the conductive foam layer 52 (step S203).

この状態で、供給ローラ25´の外径(外径d2とする)を測定し(ステップS204)、更に供給ローラ25´の重量(重量w2とする)を測定する(ステップS205)。
供給ローラ25´の重量及び外径の測定方法は、ステップS201,S202で説明した通りである。
In this state, the outer diameter of the supply roller 25'(referred to as the outer diameter d2) is measured (step S204), and the weight of the supply roller 25'(referred to as the weight w2) is further measured (step S205).
The method of measuring the weight and the outer diameter of the supply roller 25'is as described in steps S201 and S202.

ステップS201,S205で求めた供給ローラ25の重量w1,w2から、供給ローラ25´の重量変化量(w1-w2)を求めた。供給ローラ25の重量減少量は、供給ローラ25´の摩耗量を反映している。 From the weights w1 and w2 of the supply rollers 25 obtained in steps S201 and S205, the weight change amount (w1-w2) of the supply rollers 25'was obtained. The amount of weight loss of the supply roller 25 reflects the amount of wear of the supply roller 25'.

また、ステップS202,S204で求めた供給ローラ25´の外径d1,d2から、供給ローラ25´の外径変化量(d1-d2)を求めた。供給ローラ25´の外径減少量は、供給ローラ25の摩耗量とセル壁の倒れ具合(ヘタリ具合)を反映している。 Further, the amount of change in the outer diameter of the supply roller 25'(d1-d2) was obtained from the outer diameters d1 and d2 of the supply rollers 25'obtained in steps S202 and S204. The amount of decrease in the outer diameter of the supply roller 25'reflects the amount of wear of the supply roller 25 and the degree of collapse of the cell wall (the degree of settling).

(回転応力比率の測定方法)
次に、供給ローラ25´の回転応力比率の測定方法について、図14を参照しながら説明する。図14は、供給ローラ25´の回転応力比率の測定方法の説明に供する概略構成図であり、同図(a)は端部を試験するときの図であり、同図(b)は中央部を試験するときの図である。
(Measurement method of rotational stress ratio)
Next, a method of measuring the rotational stress ratio of the supply roller 25'will be described with reference to FIG. 14A and 14B are schematic configuration diagrams for explaining a method for measuring the rotational stress ratio of the supply roller 25', FIG. 14A is a diagram for testing an end portion, and FIG. 14B is a diagram for testing a central portion. It is a figure at the time of testing.

ここでの供給ローラ25´の回転応力比率の測定は、インストロン社製圧縮試験機(型名:INSTRON 5543A)を用いて実施した。図14に示すように、回転支持材201に、供給ローラ25´の芯金51の両端部を回転可能に載置する。この状態で供給ローラ25´を回転速度200[rpm]で回転させ、回転状態の発泡層52に、断面外径16[mm]、長さ50[mm]のSUS製の円柱である圧子205を、圧縮速度10[mm/分]で、0.73[mm]まで押し込む。 The measurement of the rotational stress ratio of the supply roller 25'here was carried out using a compression tester manufactured by Instron (model name: INSTRON 5543A). As shown in FIG. 14, both ends of the core metal 51 of the supply roller 25'are rotatably placed on the rotary support member 201. In this state, the supply roller 25'is rotated at a rotation speed of 200 [rpm], and an indenter 205, which is a SUS cylinder having an outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [mm], is attached to the foam layer 52 in the rotated state. , Push to 0.73 [mm] at a compression speed of 10 [mm / min].

押し込む際、事前にφ13.0[mm]の金属ローラの最表面に接触する位置を基準高さとして見積もり、その基準高さから供給ローラ25´の導電性の発泡層52に金属製の圧子205を0.73[mm]押し込んで測定を行った。図14(a),(b)に示すように、上記測定を中央部と端部側で行い、回転している供給ローラ25´からの最大応力(回転応力)を測定した。このとき中央部の回転応力A[N]で端部の回転応力B[N]を割った値を回転応力比率(B/A)として算出した。 When pushing in, the position in contact with the outermost surface of the metal roller of φ13.0 [mm] is estimated as the reference height in advance, and from that reference height, the metal indenter 205 is applied to the conductive foam layer 52 of the supply roller 25'. Was pushed in 0.73 [mm] to measure. As shown in FIGS. 14A and 14B, the above measurement was performed on the central portion and the end portion side, and the maximum stress (rotational stress) from the rotating supply roller 25'was measured. At this time, the value obtained by dividing the rotational stress B [N] at the end by the rotational stress A [N] at the central portion was calculated as the rotational stress ratio (B / A).

尚、本実施の形態では、発泡層52の長手方向の長さが221.4mmであり、圧子205の長手方向の長さが50[mm]である。よってここでいう中央部での測定とは、発泡層52の長手方向において、その中央部(端部から110.7[mm]±20[mm]の位置)に、センター振り分けで配置される圧子205の中央部(端部から25[mm]の位置)を重ねるようにして配置して測定することに相当する。 In the present embodiment, the length of the foam layer 52 in the longitudinal direction is 221.4 mm, and the length of the indenter 205 in the longitudinal direction is 50 [mm]. Therefore, the measurement at the central portion referred to here is an indenter arranged in the central portion (position of 110.7 [mm] ± 20 [mm] from the end portion) in the longitudinal direction of the foam layer 52 by center distribution. This corresponds to arranging and measuring the central portion of 205 (position 25 [mm] from the end portion) so as to overlap each other.

次に、供給ローラ25´の、伸張度を72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下に、回転応力減衰率を27%以上31%以下に、回転応力比率を0.97以上1.23以下とする根拠となった印刷試験及びその試験結果について説明する。 Next, the extension degree of the supply roller 25'is 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less, and the rotational stress attenuation rate is 27% or more and 31% or less. , The printing test and the test result which became the basis for setting the rotational stress ratio to 0.97 or more and 1.23 or less will be described.

表1は、試験試料として用意した諸元の異なる、実施例1~6及び比較例1~7の13種類の供給ローラ25´と、これ等を用いて行った印刷試験による評価結果とを列記したものである。 Table 1 lists 13 types of supply rollers 25'prepared as test samples with different specifications, Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7, and the evaluation results of the printing test conducted using these. It was done.

Figure 2022070577000002
Figure 2022070577000002

同表に示すように、実施例1~6及び比較例1~7の13種類の試験試料としての供給ローラ25´は、伸張度、回転応力減衰率、回転応力比率がそれぞれ異なっている。ここで、試験試料としての13種類の供給ローラ25´について説明する。 As shown in the table, the supply rollers 25'as the 13 types of test samples of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 have different degrees of elongation, rotational stress attenuation rate, and rotational stress ratio. Here, 13 types of supply rollers 25'as test samples will be described.

実施例1の供給ローラ25´は、伸張度が81.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が28[%]、回転応力比率が1.23である。中央部よりも端部側の方が発泡層52の厚みがあり、ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであり、且つトナーの攪拌も良いサンプルである。
実施例2の供給ローラ25´は、伸張度が72.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が29[%]、回転応力比率が1.23である。中央部よりも端部側の方が発泡層52の厚みがあり、ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであり、且つトナーの攪拌も良いサンプルである。
実施例3の供給ローラ25´は、伸張度が81.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が28[%]、回転応力比率が0.97である。発泡層52の厚みは中央部と端部が同等のものであり、ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルである。
The supply roller 25'of Example 1 has an elongation degree of 81.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 28 [%], and a rotational stress ratio of 1.23. The foam layer 52 is thicker on the edge side than in the central portion, the amount of wear on the rubber portion is small, the sample is not settled, and the toner is well agitated.
The supply roller 25'of Example 2 has an elongation degree of 72.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 29 [%], and a rotational stress ratio of 1.23. The foam layer 52 is thicker on the edge side than in the central portion, the amount of wear on the rubber portion is small, the sample is not settled, and the toner is well agitated.
The supply roller 25'of Example 3 has an elongation degree of 81.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 28 [%], and a rotational stress ratio of 0.97. The thickness of the foam layer 52 is the same as that of the central portion and the end portion, the amount of wear of the rubber portion is small, and the sample is not settled.

実施例4の供給ローラ25´は、伸張度が72.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が27[%]、回転応力比率が1.09である。中央部よりも端部側の方が発泡層52の厚みがあり、ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであり、且つトナーの攪拌も良いサンプルである。
実施例5の供給ローラ25´は、伸張度が72.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が31[%]、回転応力比率が0.98である。ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルである。
実施例6の供給ローラ25´は、伸張度が75.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が31[%]、回転応力比率が1.22である。ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであり、且つトナーの攪拌も良いサンプルである。
The supply roller 25'of Example 4 has an elongation degree of 72.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 27 [%], and a rotational stress ratio of 1.09. The foam layer 52 is thicker on the edge side than in the central portion, the amount of wear on the rubber portion is small, the sample is not settled, and the toner is well agitated.
The supply roller 25'of Example 5 has an elongation degree of 72.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 31 [%], and a rotational stress ratio of 0.98. This is a sample in which the amount of wear of the rubber part is small and there is no settling.
The supply roller 25'of Example 6 has an elongation degree of 75.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 31 [%], and a rotational stress ratio of 1.22. It is a sample in which the amount of wear of the rubber portion is small, the sample is not settled, and the toner is well agitated.

比較例1の供給ローラ25´は、伸張度が81.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が28[%]、回転応力比率が0.90である。ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであるが、初期の端部側の応力が低いため、連続印刷経時に端部側で摩耗した際に、供給性が低下するサンプルである。
比較例2の供給ローラ25´は、伸張度が87.0[%/N/mm]、回転応力減衰率が33[%]、回転応力比率が0.90である。伸張度が高く、簡易摩耗試験による外径変化量が0.05[mm]である故、ヘタリ易いサンプルである。
比較例3の供給ローラ25´は、伸張度が65.8[%/N/mm]、回転応力減衰率が26[%]、回転応力比率が1.01である。簡易摩耗試験による外径変化量が0.05[mm]、重量変化量が0.30[g]であり、ゴム部の摩耗量が大きいサンプルである。
The supply roller 25'of Comparative Example 1 has an elongation degree of 81.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 28 [%], and a rotational stress ratio of 0.90. This is a sample in which the amount of wear of the rubber portion is small and the sample is not settled, but since the initial stress on the end side is low, the supply property is lowered when the rubber portion is worn on the end side during continuous printing.
The supply roller 25'of Comparative Example 2 has an elongation degree of 87.0 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 33 [%], and a rotational stress ratio of 0.90. Since the degree of elongation is high and the amount of change in the outer diameter by the simple wear test is 0.05 [mm], it is a sample that is easily settled.
The supply roller 25'of Comparative Example 3 has an elongation degree of 65.8 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 26 [%], and a rotational stress ratio of 1.01. This is a sample in which the amount of change in outer diameter by a simple wear test is 0.05 [mm] and the amount of change in weight is 0.30 [g], and the amount of wear of the rubber portion is large.

比較例4の供給ローラ25´は、伸張度が65.8[%/N/mm]、回転応力減衰率が30[%]、回転応力比率が1.10である。簡易摩耗試験による外径変化量が0.07[mm]、重量変化量が0.21[g]であり、ゴム部の摩耗量が大きいサンプルである。
比較例5の供給ローラ25´は、伸張度が69.4[%/N/mm]、回転応力減衰率が33[%]、回転応力比率が1.03である。簡易摩耗試験による外径変化量が0.06[mm]、重量変化量が0.19[g]であり、ゴム部の摩耗量が大きく、且つヘタリ易いサンプルである。
比較例6の供給ローラ25´は、伸張度が65.8[%/N/mm]、回転応力減衰率が24[%]、回転応力比率が1.27である。簡易摩耗試験による外径変化量が0.07[mm]、重量変化量が0.21[g]であり、ゴム部の摩耗量は大きいサンプルである。
比較例7の供給ローラ25´は、伸張度が75.6[%/N/mm]、回転応力減衰率が28[%]、回転応力比率が0.69である。ゴム部の摩耗量が少なく、ヘタっていないサンプルであるが、初期の端部側の応力が低いため、連続印刷経時に端部側で摩耗した際に、供給性が低下するサンプルである。
The supply roller 25'of Comparative Example 4 has an elongation degree of 65.8 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 30 [%], and a rotational stress ratio of 1.10. This is a sample in which the amount of change in outer diameter by a simple wear test is 0.07 [mm] and the amount of change in weight is 0.21 [g], and the amount of wear of the rubber portion is large.
The supply roller 25'of Comparative Example 5 has an elongation degree of 69.4 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 33 [%], and a rotational stress ratio of 1.03. This is a sample in which the amount of change in outer diameter by a simple wear test is 0.06 [mm] and the amount of change in weight is 0.19 [g], the amount of wear of the rubber portion is large, and the sample is easily settled.
The supply roller 25'of Comparative Example 6 has an elongation degree of 65.8 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 24 [%], and a rotational stress ratio of 1.27. The amount of change in outer diameter by the simple wear test is 0.07 [mm], the amount of change in weight is 0.21 [g], and the amount of wear of the rubber portion is large.
The supply roller 25'of Comparative Example 7 has an elongation degree of 75.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 28 [%], and a rotational stress ratio of 0.69. This is a sample in which the amount of wear of the rubber portion is small and the sample is not settled, but since the initial stress on the end side is low, the supply property is lowered when the rubber portion is worn on the end side during continuous printing.

次に、画像評価方法について説明する。ここでの供給ローラ25´の画像評価は、図1に示したプリンタ1と基本的な構成を同じくする画像評価装置(C650dnw 株式会社沖データ製)を使用し、これに試料としての供給ローラ25´を装着して行った。従って、画像評価装置として図1に示すプリンタ1を参照しながら説明する。 Next, the image evaluation method will be described. For the image evaluation of the supply roller 25'here, an image evaluation device (C650dnw manufactured by Oki Data Corporation) having the same basic configuration as the printer 1 shown in FIG. 1 is used, and the supply roller 25 as a sample is used. I put on ´ and went. Therefore, it will be described with reference to the printer 1 shown in FIG. 1 as an image evaluation device.

トナーはマゼンタ(M)を使用した。このトナーは、凝集度が48[%]~56[%]の範囲内、且つブローオフ帯電量75~80[μC/g]であり、トナーカートリッジ3には、予めトナーを約23.0[g]±0.5[g]を充填した。 Magenta (M) was used as the toner. This toner has a degree of cohesion in the range of 48 [%] to 56 [%] and a blow-off charge amount of 75 to 80 [μC / g], and the toner cartridge 3 is preliminarily charged with about 23.0 [g] of toner. ] ± 0.5 [g] was filled.

供給ローラ25´の連続印字経時での摩耗によるトナー供給不足で発生するカスレ、及び未現像トナーの掻き取り不足により発生する汚れに対する効果を確認するために、供給ローラ25´を搭載した画像評価装置(プリンタ1)を動作させて、50,000枚の連続印刷試験を行った。 An image evaluation device equipped with a supply roller 25'to confirm the effect on blurring caused by insufficient toner supply due to wear of the supply roller 25'with time and stains caused by insufficient scraping of undeveloped toner. (Printer 1) was operated to perform a continuous printing test of 50,000 sheets.

連続印刷試験の条件を下記(1)-(5)のように設定する。
(1)印刷速度:A4縦方向35[ppm]
(2)一日の連続印刷枚数:2,500枚(これを20日間行なう)
(3)印字パターン:0.3[%](印刷画像密度)
(4)2,500枚印刷開始前と印刷終了後に、2×2(ハーフトーン)パターン及びベタパターンを印字する。
(5)試験環境:温度20[℃]、相対湿度50[%]
The conditions for the continuous printing test are set as shown in (1)-(5) below.
(1) Printing speed: A4 vertical direction 35 [ppm]
(2) Number of continuous prints per day: 2,500 (do this for 20 days)
(3) Print pattern: 0.3 [%] (printed image density)
(4) A 2 × 2 (halftone) pattern and a solid pattern are printed before the start of printing 2,500 sheets and after the end of printing.
(5) Test environment: temperature 20 [° C], relative humidity 50 [%]

画像判定は以下のようにして行った。
2,500枚印刷開始前と印刷終了後に2×2(ハーフトーン)パターン及びベタパターンを印字し、汚れ及びカスレの判定を行なった。汚れの判定は2×2パターンを印字したとき、紙面上端部に本来印字されない部分に余分なトナーが現像されていないかを確認する。カスレの判定はベタパターンを印字したとき、A4紙の縦中央から下端部にかけて白抜けの画像が発生しているかどうかを確認する。この際、端部で部分的に白抜けていた場合も発生したものとしてカウントする。
尚、画像判定では、この汚れとカスレが50,000枚の連続印刷試験中で、どちらか一つ以上発生したものを「×」、どちらも発生しなかったものを「○」と判別した。
The image judgment was performed as follows.
A 2 × 2 (halftone) pattern and a solid pattern were printed before the start of printing 2,500 sheets and after the end of printing, and stains and blurring were judged. To determine the stain, when a 2 × 2 pattern is printed, it is confirmed whether excess toner is developed on the portion that is not originally printed on the upper end of the paper surface. When the solid pattern is printed, it is confirmed whether or not a whiteout image is generated from the vertical center to the lower end of the A4 paper. At this time, even if there is a partial white spot at the end, it is counted as occurring.
In the image determination, in the continuous printing test of 50,000 sheets of stains and blurs, those in which one or more of them occurred were judged as "x", and those in which neither of them occurred was judged as "◯".

ここで、2×2(ハーフトーン)パターン印刷、及び印刷画像密度について説明する。図15(a)は、記録用紙10の略全域にわたって2×2(ハーフトーン)パターン印刷を施した際の画像150を模式的に示した図であり、図15(b)は、その部分拡大図である。 Here, 2 × 2 (halftone) pattern printing and printed image density will be described. FIG. 15A is a diagram schematically showing an image 150 when 2 × 2 (halftone) pattern printing is performed over substantially the entire area of the recording paper 10, and FIG. 15B is a partially enlarged view thereof. It is a figure.

図15(b)に示すように、例えば600[dpi]の解像度の1ドットの領域を1マスとし、縦4ドット分、横4ドット分の16マスごとに区分けした場合、各区分け領域の、例えば中央部の2×2ドットに相当する4マス分に定着パターンを生成したものである。 As shown in FIG. 15B, for example, when a 1-dot area having a resolution of 600 [dpi] is defined as 1 square and divided into 16 squares of 4 vertical dots and 4 horizontal dots, the divided area of each divided area is divided. For example, a fixing pattern is generated for 4 squares corresponding to 2 × 2 dots in the central portion.

印刷画像密度において、所定の領域(例えば、感光ドラム1周分や記録用紙1ページ分等)の印刷可能範囲に全面ベタ印刷時の面積率100[%]印刷のことを印刷画像密度100[%]といい、この印刷画像密度100[%]に対して1[%]の面積に相当する印刷を印刷画像密度1[%]という。即ち、印刷画像密度は、次式
印刷画像密度=〔Cm(i)/(Cd×C0)〕×100
で算出される。
Cm(i):感光ドラムがCd回転したときに実際に印刷で用いられたドットの数、即ち露光されたドット数。
C0:感光ドラム1回転当たりのドット数、すなわち、露光の有無に限らず、感光ドラム1回転当たりで(印刷でドットが潜在的に)可能なドットであり、仮に、ベタ画像(ソリッド画像)の場合に用いられるドット数。
Cd×C0は感光ドラムがCd回転したときの(印刷でドットが潜在的に)可能なドット数。
In terms of print image density, printing with an area ratio of 100 [%] during full-scale solid printing in a printable range of a predetermined area (for example, one round of a photosensitive drum or one page of recording paper) is printed with an image density of 100 [%]. ], And the printing corresponding to the area of 1 [%] with respect to the printed image density of 100 [%] is referred to as the printed image density of 1 [%]. That is, the print image density is the following formula print image density = [Cm (i) / (Cd × C0)] × 100.
It is calculated by.
Cm (i): The number of dots actually used in printing when the photosensitive drum was rotated by Cd, that is, the number of exposed dots.
C0: The number of dots per rotation of the photosensitive drum, that is, dots that are possible per rotation of the photosensitive drum (potentially dots in printing) regardless of the presence or absence of exposure, and are assumed to be solid images (solid images). The number of dots used in the case.
Cd × C0 is the number of dots that can be (potentially dots in printing) when the photosensitive drum rotates by Cd.

次に、トナー攪拌性試験について説明する。ここでの供給ローラ25´のトナー攪拌性試験は、図1に示したプリンタ1と基本的な構成を同じくする画像評価装置(C650dnw 株式会社沖データ製)を使用し、これに試料としての供給ローラ25´を装着して行った。従って、画像評価装置として図1に示すプリンタ1を参照しながら説明する。 Next, the toner agitation test will be described. In the toner agitation test of the supply roller 25'here, an image evaluation device (C650dnw manufactured by Oki Data Corporation) having the same basic configuration as the printer 1 shown in FIG. 1 is used, and the toner is supplied as a sample. The roller 25'was attached. Therefore, it will be described with reference to the printer 1 shown in FIG. 1 as an image evaluation device.

各供給ローラ25´を実装した現像ユニット2(図2参照)の上端部分全面をくりぬき、現像ユニット両端部から2.5[cm]の範囲にシアン(C)トナーを2.5[g]ずつ(計5g)を投入する。そこからシアントナーに囲まれた領域(中央部)にイエロー(Y)トナー27[g]を投入する。トナーを投入したあとは、くり抜いた部分からトナーが漏れないように、ビニールを敷き、画像評価装置(プリンタ1)に搭載した。 The entire upper end of the developing unit 2 (see FIG. 2) on which each supply roller 25'is mounted is hollowed out, and 2.5 [g] of cyan (C) toner is added to the range of 2.5 [cm] from both ends of the developing unit. Add (5 g in total). From there, the yellow (Y) toner 27 [g] is charged into the region (central portion) surrounded by the cyan toner. After the toner was added, vinyl was laid and mounted on the image evaluation device (printer 1) so that the toner would not leak from the hollowed out part.

連続印字の条件を下記(1)-(5)のように設定する。
(1)印刷速度:A4縦方向35[ppm]
(2)一回の連続印刷枚数:計500枚
(3)印字パターン:0.3[%](印刷画像密度)
(4)連続印刷開始前および100枚目、200枚目を印字したあとに2×2(ハーフトーン)を印字する。
(5)試験環境:温度20[℃]、相対湿度50[%]
The conditions for continuous printing are set as shown in (1)-(5) below.
(1) Printing speed: A4 vertical direction 35 [ppm]
(2) Number of continuous prints at one time: 500 sheets in total (3) Print pattern: 0.3 [%] (print image density)
(4) 2 × 2 (halftone) is printed before the start of continuous printing and after printing the 100th and 200th sheets.
(5) Test environment: temperature 20 [° C], relative humidity 50 [%]

色攪拌性試験について説明する。連続印刷開始前と200枚目で印字した2×2(ハーフトーン)の端部付近を分校測色計X-Rite528(X-Rite社)を用いて色差ΔE(L*a*b)を測定した。連続開始前の(a,b)と200枚目の(a,b)の2点の傾きをトナー攪拌係数kとして算出した。トナー攪拌係数が高いほど、色彩の変化が起こりやすいため、トナー攪拌係数が高いほど、トナー攪拌性が高いローラといえる。従って、今回トナー攪拌性の指標としてトナー攪拌係数を用いた。 The color agitation test will be described. Color difference ΔE (L * a * b) is measured using a branch school colorimeter X-Rite528 (X-Rite) near the end of 2x2 (halftone) printed before the start of continuous printing and on the 200th sheet. bottom. The slopes of the two points (a, b) before the start of continuous operation and the 200th sheet (a, b) were calculated as the toner stirring coefficient k. The higher the toner stirring coefficient, the more likely it is that the color will change. Therefore, it can be said that the higher the toner stirring coefficient, the higher the toner stirring property. Therefore, the toner agitation coefficient was used as an index of the toner agitation property this time.

図16は、トナー攪拌係数kと回転応力比率(B/A)の関係を示す特性グラフである。同グラフに示すように、トナー攪拌係数kは、回転応力比率(B/A)に応じて変化し、伸張度が72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下のグループの平均の場合、回転応力比率(B/A)が、0.97で極小となる曲線を示し、0.97を境にして増加或は減少するにつれてトナー攪拌係数kが増加する。しかしながら回転応力比率(B/A)が0.97未満の場合、前記したようにトナー供給にムラが発生する。 FIG. 16 is a characteristic graph showing the relationship between the toner stirring coefficient k and the rotational stress ratio (B / A). As shown in the graph, the toner stirring coefficient k changes according to the rotational stress ratio (B / A), and the degree of elongation is 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N /. In the case of the average of the group of mm 2 ] or less, the rotational stress ratio (B / A) shows a curve that becomes the minimum at 0.97, and the toner stirring coefficient k increases or decreases at the boundary of 0.97. To increase. However, when the rotational stress ratio (B / A) is less than 0.97, unevenness occurs in the toner supply as described above.

また、トナー攪拌係数kは、回転応力比率が0.97超の場合、回転応力比率の増加に伴なって増加する。また同図に示す、伸張度が72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下のグループ平均が示す曲線と、伸張度が61.8[%/N/mm]以上65.8[%/N/mm]以下のグループ平均が示す曲線との比較から、伸張度が大きい方が、トナー攪拌係数kが高くなる傾向があることがわかる。 Further, the toner stirring coefficient k increases as the rotational stress ratio increases when the rotational stress ratio exceeds 0.97. Further, as shown in the figure, the curve shown by the group average having an extension degree of 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less and an extension degree of 61.8 [% / mm / mm 2]. From the comparison with the curve shown by the group average of N / mm 2 ] or more and 65.8 [% / N / mm 2 ] or less, it can be seen that the larger the degree of elongation, the higher the toner stirring coefficient k tends to be.

試験結果について説明する。
表1に示すように、印字不良が発生しなかった実施例1~6に対し、比較例1~7は、カスレ及び汚れのどちらか一つ以上が発生した。この結果から、回転応力比率が0.97以上1.23以下であり、且つ伸張度が72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下であり、且つ回転応力比率が0.97以上1.23以下であれば、良好な画像評価結果が得られることがわかった。
The test results will be explained.
As shown in Table 1, compared to Examples 1 to 6 in which printing defects did not occur, in Comparative Examples 1 to 7, either one or more of blurring and stains occurred. From this result, the rotational stress ratio is 0.97 or more and 1.23 or less, and the degree of elongation is 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less. Moreover, it was found that good image evaluation results can be obtained when the rotational stress ratio is 0.97 or more and 1.23 or less.

比較例1の供給ローラ25´は、伸張度及び回転応力減衰率が規定範囲内にあるが、回転応力比率が0.97未満であり、部分カスレが発生した。これは連続経時による摩耗から、初期よりも、端部側で現像剤担持体とのニップ幅が減少することで供給ローラ25´のトナー供給にムラが生じ、十分にトナーが現像ローラ23に供給できなかったためである。 The supply roller 25'of Comparative Example 1 had an elongation degree and a rotational stress attenuation rate within the specified ranges, but the rotational stress ratio was less than 0.97, and partial blurring occurred. This is because the nip width with the developer carrier is reduced on the end side from the initial stage due to wear due to continuous aging, so that the toner supply of the supply roller 25'is uneven, and the toner is sufficiently supplied to the developing roller 23. Because I couldn't do it.

比較例2の供給ローラ25´は、伸張度、回転応力減衰率、及び回転応力比率が何れも規定範囲外となっている。伸張度が81.6[%/N/mm]を超えた場合、現像ローラ23とニップさせた状態で回転させたとき供給ローラ25´がヘタリ易くなり、現像ローラ23に対しての応力が低下することで、現像後の現像ローラ23の残トナーを十分に掻きとれなくなるため汚れが発生する。 In the supply roller 25'of Comparative Example 2, the degree of elongation, the rotational stress attenuation rate, and the rotational stress ratio are all out of the specified range. When the degree of elongation exceeds 81.6 [% / N / mm 2 ], the supply roller 25'is likely to settle when rotated while being niped to the developing roller 23, and the stress on the developing roller 23 is increased. As a result, the residual toner of the developing roller 23 after development cannot be sufficiently scraped off, so that stains occur.

比較例3の供給ローラ25´は、伸張度及び回転応力減衰率が規定範囲外である。伸張度が72.6%[%/N/mm]未満の場合、現像ローラ23との接触回転による経時での摩耗により、現像ローラ23とのニップ幅が減少したことにより、現像後の現像ローラ23の残トナーを十分に掻きとれなくなるため汚れが発生する。比較例3は、回転応力比率が規定範囲内であるが、上記したように摩耗しやすい仕様であるため、ニップ量低下による影響が高く、結果として汚れが発生する。 The supply roller 25'of Comparative Example 3 has an elongation degree and a rotational stress attenuation rate outside the specified range. When the degree of elongation is less than 72.6% [% / N / mm 2 ], the nip width with the developing roller 23 is reduced due to wear over time due to contact rotation with the developing roller 23, resulting in development after development. Dirt is generated because the residual toner of the roller 23 cannot be sufficiently scraped off. In Comparative Example 3, the rotational stress ratio is within the specified range, but as described above, the specifications are such that it is easily worn, so that the influence of the decrease in the nip amount is high, and as a result, dirt is generated.

比較例4の供給ローラ25´は、伸張度が規定範囲外である。伸張度が72.6[%/N/mm]未満の場合、比較例3の場合と同様に、現像ローラ23との接触回転による経時での摩耗により、現像ローラ23とのニップ幅が減少したことにより、現像後の現像ローラ23の残トナーを十分に掻きとれなくなるため汚れが発生する。比較例4は、回転応力比率及び回転応力減衰率が規定範囲内であるが、上記したように摩耗しやすい仕様であるため、ニップ量低下による影響が大きく、結果として汚れが発生する。 The extension degree of the supply roller 25'of Comparative Example 4 is out of the specified range. When the degree of elongation is less than 72.6 [% / N / mm 2 ], the nip width with the developing roller 23 decreases due to wear over time due to contact rotation with the developing roller 23, as in the case of Comparative Example 3. As a result, the residual toner of the developing roller 23 after development cannot be sufficiently scraped off, so that stains occur. In Comparative Example 4, the rotational stress ratio and the rotational stress attenuation rate are within the specified ranges, but since the specifications are such that they are easily worn as described above, the influence of the decrease in the nip amount is large, and as a result, dirt is generated.

比較例5の供給ローラ25´は、伸張度及び回転応力減衰率が規定範囲外である。伸張度が72.6[%/N/mm]未満の場合、比較例3の場合と同様に、現像ローラ23との接触回転による経時での摩耗により、現像ローラ23とのニップ幅が減少する。更に、回転応力減衰率が31%を超えているため発泡層52の押し込み部の弾力性の回復が鈍いためヘタリ易くなり、現像ローラ23の未現像後のトナーが十分にかき取れず、汚れが発生する。比較例5も、回転応力比率が規定範囲内であるが、上記のように摩耗し易く、ヘタリ易い性質であるため、その2点の影響が大きく、結果として汚れが発生する。 The supply roller 25'of Comparative Example 5 has an elongation degree and a rotational stress attenuation rate outside the specified range. When the degree of elongation is less than 72.6 [% / N / mm 2 ], the nip width with the developing roller 23 decreases due to wear over time due to contact rotation with the developing roller 23, as in the case of Comparative Example 3. do. Further, since the rotational stress attenuation rate exceeds 31%, the recovery of the elasticity of the pushed portion of the foam layer 52 is slow, so that it is easy to settle, and the undeveloped toner of the developing roller 23 cannot be sufficiently scraped off, resulting in stains. Occur. In Comparative Example 5, although the rotational stress ratio is within the specified range, it is easily worn and settled as described above, so that the influence of these two points is large, and as a result, dirt is generated.

比較例6の供給ローラ25´は、伸張度が72.6[%/N/mm]未満、回転応力減衰率が27%以下、回転応力比率が1.23を超え、何れも規定範囲外となっている。故に汚れが発生するだけでなく、感光ドラム21にかかる負荷も増大する。回転応力比率が1.23を超えると供給ローラ25´端部側の圧がより強くなり、感光ドラム21のトルク負荷増大し、他接触部材への負荷もおおきくなり、現像ユニット2自体の耐久性にも悪影響を及ぼす。 The supply roller 25'of Comparative Example 6 has an extension degree of less than 72.6 [% / N / mm 2 ], a rotational stress attenuation rate of 27% or less, and a rotational stress ratio of more than 1.23, all of which are out of the specified range. It has become. Therefore, not only the stain is generated, but also the load applied to the photosensitive drum 21 increases. When the rotational stress ratio exceeds 1.23, the pressure on the end side of the supply roller 25'is stronger, the torque load of the photosensitive drum 21 is increased, the load on other contact members is also increased, and the durability of the developing unit 2 itself is increased. Also has an adverse effect.

比較例7の供給ローラ25´は、伸張度及び回転応力減衰率が規定範囲内にあるが、回転応力比率が0.97未満であり、部分カスレが発生した。これは連続経時による摩耗から、初期よりも、端部側で現像剤担持体とのニップ幅が減少することで供給ローラ25´のトナー供給にムラが生じ、十分にトナーが現像ローラ23に供給できなかったためである。 The supply roller 25'of Comparative Example 7 had an elongation degree and a rotational stress attenuation rate within the specified ranges, but the rotational stress ratio was less than 0.97, and partial blurring occurred. This is because the nip width with the developer carrier is reduced on the end side from the initial stage due to wear due to continuous aging, so that the toner supply of the supply roller 25'is uneven, and the toner is sufficiently supplied to the developing roller 23. Because I couldn't do it.

比較例1~7に対して、実施例1~6の供給ローラ25´は、画像不良が見られず、画像は良好であった。従って、実施例1~6の供給ローラ25´から、トナー掻き取り性及びトナー供給性を満足することができる、トナー掻き取り性に関係する供給ローラ25´のソリッド時の伸張度、供給ローラ25´の導電性の発泡層52の回転応力減衰率、及びクレイニネスや耐久時のトナー供給性に関係する回転応力比率、及び外径変化量、重量変化量の各数値範囲を前記したような各数値範囲に設定することができる。従って、実施例1~6の供給ローラ25´は、本実施の形態の供給ローラ25に相当する。 With respect to Comparative Examples 1 to 7, the supply rollers 25'of Examples 1 to 6 did not show any image defects, and the images were good. Therefore, from the supply rollers 25'of Examples 1 to 6, the degree of elongation of the supply rollers 25'related to the toner scraping property, which can satisfy the toner scraping property and the toner supply property, and the supply roller 25 at the time of solidification. The rotational stress attenuation rate of the conductive foam layer 52, the rotational stress ratio related to the toner supply during durability and durability, and the numerical ranges of the outer diameter change amount and the weight change amount are as described above. Can be set to a range. Therefore, the supply rollers 25'of Examples 1 to 6 correspond to the supply rollers 25 of the present embodiment.

以上のように、本実施の形態の供給ローラ25は、発泡層52としてシリコーンゴムを使用し、ソリッド時の伸張度を72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下、簡易摩耗試験での外径変化量を0.03mm以下、重量変化量を0.07g以下、供給ローラ25がNIP回転したときの6時間後のゴム部の応力の減衰率を27%以上31%以下、及び中央部の回転応力(A)と端部の回転応力(B)との回転応力比率B/Aを0.97%以上1.23以下に設定することにより、ドラムカウント50kまでトナー供給性およびトナー掻き取り性を維持し、汚れ及びカスレの発生を抑制することが可能となる。 As described above, the supply roller 25 of the present embodiment uses silicone rubber as the foam layer 52 and has an elongation degree of 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N] when solid. / Mm 2 ] or less, the amount of change in outer diameter in the simple wear test is 0.03 mm or less, the amount of change in weight is 0.07 g or less, and the stress attenuation rate of the rubber part after 6 hours when the supply roller 25 rotates NIP. By setting the rotational stress ratio B / A of 27% or more and 31% or less, and the rotational stress (A) at the central portion and the rotational stress (B) at the end portion to 0.97% or more and 1.23 or less. It is possible to maintain the toner supply property and the toner scraping property up to a drum count of 50 k, and suppress the occurrence of stains and blurring.

また、伸張度を72.6[%/N/mm]以上81.6[%/N/mm]以下に設定することにより、供給ローラ摩耗粉の発生、及び供給ローラセル壁のヘタリによる供給ムラの発生によってもたらされる画像品質の低下が抑制され、回転応力比率B/Aを0.97%以上1.23以下に設定することにより、部分カスレが抑制される。 Further, by setting the degree of elongation to 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less, supply roller wear debris is generated and supply is performed by the settling of the supply roller cell wall. Deterioration of image quality caused by the occurrence of unevenness is suppressed, and partial blurring is suppressed by setting the rotational stress ratio B / A to 0.97% or more and 1.23 or less.

更に、簡易摩耗試験による外径変化量を0.03mm以下とすることにより、外径の減少量が大きくてセル壁が寝ている状態、つまり供給ローラのセル壁のヘタリによる供給ムラの発生が抑制され、回転応力比率B/Aを0.97%以上1.23以下に設定することで部分カスレが抑制される。 Furthermore, by setting the amount of change in the outer diameter by the simple wear test to 0.03 mm or less, the amount of decrease in the outer diameter is large and the cell wall is lying down, that is, supply unevenness occurs due to the settling of the cell wall of the supply roller. It is suppressed, and partial blurring is suppressed by setting the rotational stress ratio B / A to 0.97% or more and 1.23 or less.

以上のように、本実施の形態の現像ユニットによれば、印刷画像において、汚れやカスレの発生を抑制することができる。 As described above, according to the developing unit of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of stains and blurring in the printed image.

上記した本発明の実施形態による実施の形態1では、カラープリンタとしての画像形成装置に採用した例を示したが、これに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ、MFP等の画像処理装置にも利用可能である。またカラープリンタについて説明したが、モノクロプリンタであってもよい。 In the first embodiment according to the embodiment of the present invention described above, an example adopted for an image forming apparatus as a color printer is shown, but the present invention is not limited to this, and an image processing apparatus such as a copying machine, a facsimile, or an MFP is shown. Is also available. Further, although the color printer has been described, it may be a monochrome printer.

1 プリンタ、 2 現像ユニット、 3 トナーカートリッジ、 4 転写ローラ、 5 露光ユニット、 6 給紙カセット、 7 定着ユニット、 7a 加熱ローラ、 7b加圧ローラ、 8 用紙搬送経路、 9 転写ベルト、 10 記録用紙、 11 ドライブローラ、 12 テンションローラ、 14 転写ユニット、 21 感光ドラム、 22 帯電ローラ、 23 現像ローラ、 24 現像ブレード、 25 供給ローラ、 27 クリーニングブレード、 28 第1搬送部、 29 第2搬送部、 31 トナー貯蔵部、 32 廃棄トナー収容器、 35 トナー供給口、 36 搬送スクリュー、 37 攪拌部材、 38 トナー収容部、 40 トナー 51 芯金、 52 発泡層、 52a 発泡体外層、 52b 内部層、 101 制御部、101a ドットカウンタ、 101b ドラムカウンタ、 101c 算出部、 111 I/F制御部、 112 受信メモリ、 113 画像データ編集メモリ、 114 操作部、 115 センサ群、 121 帯電ローラ用電源、 122 現像ローラ用電源、 123 供給ローラ用電源、 124 転写ローラ用電源、 125 ヒューズ用電源、 126 ヘッド駆動制御部、 127 定着制御部、 128 搬送モータ制御部、 129 駆動制御部、 130 速断ヒューズ、 131 用紙搬送モータ、 132 駆動モータ、 201 回転支持材、 205 圧子、 206 圧子、 206a 金属板、 206b ラッピングフィルム、 209 試験片、 209a 平行部、 209b つかみ部。 1 printer, 2 development unit, 3 toner cartridge, 4 transfer roller, 5 exposure unit, 6 paper feed cassette, 7 fixing unit, 7a heating roller, 7b pressure roller, 8 paper transfer path, 9 transfer belt, 10 recording paper, 11 Drive Roller, 12 Tension Roller, 14 Transfer Unit, 21 Photosensitive Drum, 22 Charging Roller, 23 Development Roller, 24 Development Blade, 25 Supply Roller, 27 Cleaning Blade, 28 1st Transport Section, 29 2nd Transport Section, 31 Toner Storage unit, 32 Waste toner container, 35 Toner supply port, 36 Conveyor screw, 37 Stirring member, 38 Toner storage unit, 40 Toner 51 Core metal, 52 Foam layer, 52a Foam outer layer, 52b Inner layer, 101 Control unit, 101a dot counter, 101b drum counter, 101c calculation unit, 111 I / F control unit, 112 reception memory, 113 image data editing memory, 114 operation unit, 115 sensor group, 121 charging roller power supply, 122 development roller power supply, 123 Power supply for supply roller, power supply for 124 transfer roller, power supply for 125 fuse, 126 head drive control unit, 127 fixing control unit, 128 transfer motor control unit, 129 drive control unit, 130 fast blow fuse, 131 paper transfer motor, 132 drive motor , 201 rotary support, 205 indenter, 206 indenter, 206a metal plate, 206b wrapping film, 209 test piece, 209a parallel part, 209b grip part.

Claims (6)

静電潜像担持体に現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接してニップ領域を形成するように配置され、表面に弾性層を有し、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材と
を備え、
断面外径16[mm]、長さ50[mm]のステンレス製の圧子を、前記弾性層の、前記ニップ領域の延在方向端部及び中央部の表面に0.73[mm]押し込んだときの前記中央部の応力に対する前記端部の応力の比率が、0.97以上1.23以下であり、
一辺が50[mm]の正方形の表面を有し厚さが10[mm]のステンレス製の圧子の前記表面に粒度30[μm]の研磨フィルムを固定したものを用い、前記研磨フィルムを、前記弾性層に0.73[mm]押し込み、前記現像剤供給部材を136.1[mm/秒]の周速で回転させた場合に、
前記圧子の押し込み前の前記現像剤供給部材の外径に対して、前記圧子の押し込み量が0.73[mm]に達してから250秒後に前記圧子を離間させたときの前記現像剤供給部材の外径の減少量が、0.03[mm]以下である
ことを特徴とする現像ユニット。
A developer carrier that supplies a developer to the electrostatic latent image carrier and develops a latent image on the electrostatic latent image carrier, and a developer carrier.
It is arranged so as to abut on the developer carrier to form a nip region, has an elastic layer on the surface, and includes a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier.
When a stainless steel indenter having an outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [mm] is pushed 0.73 [mm] into the surface of the end and center of the elastic layer in the extending direction of the nip region. The ratio of the stress at the end to the stress at the center is 0.97 or more and 1.23 or less.
A stainless steel indenter having a square surface having a side of 50 [mm] and a thickness of 10 [mm] having a polishing film having a grain size of 30 [μm] fixed to the surface was used to obtain the polishing film. When 0.73 [mm] is pushed into the elastic layer and the developer supply member is rotated at a peripheral speed of 136.1 [mm / sec],
The developer supply member when the indenter is separated 250 seconds after the indenter has reached 0.73 [mm] with respect to the outer diameter of the developer supply member before the indenter is pushed in. A developing unit characterized in that the amount of decrease in the outer diameter of is 0.03 [mm] or less.
静電潜像担持体に現像剤を供給し、前記静電潜像担持体上の潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に当接してニップ領域を形成するように配置され、表面に弾性層を有し、前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給部材と
を備え、
断面外径16[mm]、長さ50[mm]のステンレス製の圧子を、前記弾性層の、前記ニップ領域の延在方向端部及び中央部の表面に0.73[mm]押し込んだときの前記中央部の応力に対する前記端部の応力の比率が、0.97以上1.23以下であり、
前記弾性層の加硫後、発泡処理前の材料で形成したダンベル1号形状の試験片を用い、JIS-K6251の引張試験を行った場合に、前記試験片が破断したときの伸び率([%])をそのときの応力([N/mm])で除した値が、72.6[%/N/mm]以上、81.6[%/N/mm]以下である
ことを特徴とする現像ユニット。
A developer carrier that supplies a developer to the electrostatic latent image carrier and develops a latent image on the electrostatic latent image carrier, and a developer carrier.
It is arranged so as to abut on the developer carrier to form a nip region, has an elastic layer on the surface, and includes a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier.
When a stainless steel indenter having an outer diameter of 16 [mm] and a length of 50 [mm] is pushed 0.73 [mm] into the surface of the end and center of the elastic layer in the extending direction of the nip region. The ratio of the stress at the end to the stress at the center is 0.97 or more and 1.23 or less.
When a tensile test of JIS-K6251 was performed using a dumbbell No. 1 shape test piece formed of the material before the foaming treatment after vulcanization of the elastic layer, the elongation rate when the test piece broke ([[ %]) Divided by the stress at that time ([N / mm 2 ]) shall be 72.6 [% / N / mm 2 ] or more and 81.6 [% / N / mm 2 ] or less. A development unit featuring.
前記現像剤供給部材は、逆クラウン形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像ユニット。 The developing unit according to claim 1 or 2, wherein the developing agent supply member has an inverted crown shape. 前記現像剤供給部材は、シリコーンを主成分とすることを特徴とする請求項1から3までの何れか1項に記載の現像ユニット。 The developing unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the developing agent supply member contains silicone as a main component. 前記弾性層のアスカーF硬度は、40以上、46以下であることを特徴とする請求項1から4までの何れか1項に記載の現像ユニット。 The developing unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic layer has an Asker F hardness of 40 or more and 46 or less. 請求項1から5までの何れか1項に記載の現像ユニットと、
前記静電潜像担持体に形成された現像剤像を媒体に転写する転写ユニットと、
前記媒体に転写された現像剤像を前記媒体に定着する定着ユニットと
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
The developing unit according to any one of claims 1 to 5.
A transfer unit that transfers the developer image formed on the electrostatic latent image carrier to a medium, and
An image forming apparatus including a fixing unit for fixing a developer image transferred to the medium to the medium.
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