JP4816168B2 - Development device - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は,電子写真方式の画像形成装置に利用される現像装置に関する。さらに詳細には,シール部材によって現像ローラの端部からのトナー漏れを抑制し,そのシール部材の品質を長期間にわたって維持する現像装置に関する。   The present invention relates to a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a developing device that suppresses toner leakage from the end of the developing roller by a seal member and maintains the quality of the seal member for a long period of time.

従来から,電子写真方式の画像形成装置に利用される現像装置として,非磁性の1成分トナーを供給する現像方式が採用されている。一般的にこの方式の現像装置は,像担持体(例えば,感光体ドラム)と対向し,所定の現像バイアスが印加される現像ローラと,その現像ローラと圧接し,現像ローラに向けて現像容器内のトナーを供給するトナー供給ローラと,この現像ローラの表面に当接し,現像ローラ上のトナーの付着量を規制する規制ローラとを有している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a developing device used in an electrophotographic image forming apparatus, a developing method for supplying non-magnetic one-component toner has been adopted. In general, a developing device of this type is opposed to an image carrier (for example, a photoconductive drum), a developing roller to which a predetermined developing bias is applied, a pressure contact with the developing roller, and a developing container toward the developing roller. A toner supply roller that supplies the toner inside, and a regulating roller that contacts the surface of the developing roller and regulates the amount of toner adhering to the developing roller.

また,現像ローラの端部からのトナー漏れを防ぐため,現像ローラの端部にはシール部材が摺接するように配置されている。シール部材の材質としては,PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の樹脂材が一般的である。この種の現像装置としては,例えば特許文献1や特許文献2に開示されている現像装置がある。
特開2003−280372号公報 特開2004−38076号公報
Further, in order to prevent toner leakage from the end portion of the developing roller, a seal member is disposed in sliding contact with the end portion of the developing roller. As a material of the seal member, a resin material such as PTFE (polytetrafluoroethylene) is generally used. As this type of developing device, for example, there are developing devices disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2.
JP 2003-280372 A JP 2004-38076 A

しかしながら,前記した従来の現像装置には,次のような問題があった。すなわち,現像ローラ上の一部のトナーは,規制ローラによって塞き止められ,軸方向の端部側へ広がる。さらに端部に移動したトナーの一部は,現像ローラとシール部材との間に潜入する。そして,現像ローラとシール部材との間に潜入したトナーによってシール部材が摩耗する。そのため,シール部材の品質を長期に維持できない。   However, the conventional developing device described above has the following problems. That is, a part of the toner on the developing roller is blocked by the regulating roller and spreads toward the end portion in the axial direction. Further, a part of the toner moved to the end portion enters between the developing roller and the seal member. Then, the seal member is worn by the toner that has entered between the developing roller and the seal member. Therefore, the quality of the seal member cannot be maintained for a long time.

本発明は,前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,シール部材によって現像ローラの端部からのトナー漏れを抑制するとともに,そのシール部材の品質を長期にわたって維持する現像装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the conventional developing device described above. That is, an object of the present invention is to provide a developing device that suppresses toner leakage from the end portion of the developing roller by the seal member and maintains the quality of the seal member over a long period of time.

この課題の解決を目的としてなされた現像装置は,トナーを担持するとともにそのトナーを像担持体に向けて搬送する現像ローラと,その現像ローラに当接し,その現像ローラに対してカウンタ方向に回転し,その現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制ローラと,現像ローラの端部領域に摺接するシール部材とを有する現像装置であって,規制ローラの長手方向の領域は,現像ローラの画像領域と接する第1領域と,長手方向の端部に位置するとともに第1領域に隣接し,現像ローラのシール部材との摺接領域と対向する部位を含む第2領域とからなり,第2領域の表面粗さRaが第1領域の表面粗さRaよりも大きいことを特徴としている。 A developing device for solving this problem has a developing roller that carries toner and conveys the toner toward an image carrier, and contacts the developing roller, and rotates in a counter direction with respect to the developing roller. and, a developing device having a regulating roller for regulating the thickness of the toner layer on the developing roller, and a sealing member in sliding contact with the end regions of the developing roller, the longitudinal direction of the region of the regulating roller, the developing roller A first region in contact with the image region, and a second region located at an end in the longitudinal direction and adjacent to the first region and including a portion facing the sliding contact region with the seal member of the developing roller. The surface roughness Ra of the two regions is larger than the surface roughness Ra of the first region.

本発明の現像装置は,現像ローラに圧接する規制ローラに特徴を有している。すなわち,本発明の現像装置の規制ローラは,長手方向の領域において,現像ローラとシール部材を挟んで対向する第2領域の表面粗さRaが現像ローラの画像領域と接する第1領域の表面粗さRaよりも大きい。第2領域の表面粗さRaが大きいため,トナーは長手方向の中央部から端部への移動の際に規制ローラによって掻き取られる。そのため,長手方向の中央部から端部に移動するトナー,すなわち画像領域から非画像領域に向かうトナーが低減される。よって,現像ローラとシール部材との間に潜入するトナーが低減され,シール部材の摩耗が抑制される。   The developing device of the present invention is characterized by a regulating roller that is in pressure contact with the developing roller. In other words, the regulating roller of the developing device of the present invention has a surface roughness Ra of the first area where the surface roughness Ra of the second area facing the developing roller and the seal member is in contact with the image area of the developing roller in the longitudinal area. Greater than Ra. Since the surface roughness Ra of the second region is large, the toner is scraped off by the regulating roller when moving from the central portion to the end portion in the longitudinal direction. For this reason, toner that moves from the central portion to the end in the longitudinal direction, that is, toner that moves from the image region to the non-image region is reduced. Therefore, the toner that enters between the developing roller and the seal member is reduced, and the wear of the seal member is suppressed.

また,本発明の現像装置の規制ローラは,芯金部と,その芯金部を覆い,現像ローラと当接する弾性部とを有し,芯金の表面と弾性部の表面との間の電気抵抗が第1領域よりも第2領域のほうが大きいこととするとよりよい。通常,規制ローラには,トナーを現像ローラ側に押し付けるバイアスが印加される。そのため,電気抵抗が大きいほど現像ローラに押し付ける力が弱くなる。よって,現像ローラとシール部材との間に潜入するトナーが低減され,シール部材の摩耗が抑制される。   Further, the regulating roller of the developing device of the present invention has a cored bar part and an elastic part that covers the cored bar part and contacts the developing roller, and the electric roller between the surface of the cored bar and the surface of the elastic part. The resistance is better if the second region is larger than the first region. Usually, a bias that presses the toner toward the developing roller is applied to the regulating roller. Therefore, the greater the electrical resistance, the weaker the pressing force against the developing roller. Therefore, the toner that enters between the developing roller and the seal member is reduced, and the wear of the seal member is suppressed.

また,本発明の現像装置の規制ローラは,現像ローラに対してカウンタ方向に回転する。規制ローラをカウンタ回転させることで,トナーの剥離性が向上する。よって,トナーの現像ローラとシール部材との間への潜入が回避され,シール部材の摩耗が抑制される。 Further, the regulating roller of the developing device of the present invention rotates in the counter direction with respect to the developing roller . The toner releasability is improved by rotating the regulating roller counter. Therefore, the infiltration of toner between the developing roller and the seal member is avoided, and wear of the seal member is suppressed.

また,第1領域と第2領域との境界の長手方向の位置は,現像ローラの画像領域と,現像ローラのシール部材との摺接領域との間であることとするとよりよい。すなわち,トナーの搬送量が異なる領域が現像ローラの画像領域内にあると,搬送量の違いによる画像ムラが生じる。また,シール部材との摺接領域にまで画像領域と同じ搬送量の領域があると,シール部材へのトナーの搬送が抑制されない。そのため,第1領域と第2領域との境界は,上記の範囲内であることが好適である。   The longitudinal position of the boundary between the first area and the second area is preferably between the image area of the developing roller and the sliding contact area of the developing roller with the seal member. In other words, if there is a region where the toner transport amount is different within the image region of the developing roller, image unevenness due to the difference in the transport amount occurs. Further, if there is an area having the same conveyance amount as the image area in the sliding contact area with the seal member, toner conveyance to the seal member is not suppressed. Therefore, the boundary between the first area and the second area is preferably within the above range.

本発明によれば,規制ローラの特性を規定することで,トナーのシール部材側への移動を抑制している。よって,シール部材によって現像ローラの端部からのトナー漏れを抑制するとともに,そのシール部材の品質を長期にわたって維持する現像装置が実現している。   According to the present invention, the movement of the toner toward the seal member is suppressed by defining the characteristics of the regulating roller. Therefore, a developing device that suppresses toner leakage from the end portion of the developing roller by the seal member and maintains the quality of the seal member over a long period of time has been realized.

以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお,本実施の形態は,非磁性の一成分トナーを収容・供給する現像装置を備えた電子写真方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to an electrophotographic color printer having a developing device for storing and supplying non-magnetic one-component toner.

本形態の画像形成装置100は,図1に示すように,像担持体である感光体ドラム11を有し,その感光体ドラム11の周囲に,感光体ドラム11の表面を一様に帯電するための帯電装置12と,感光体ドラム11の表面に静電潜像を形成するための露光装置13と,感光体ドラム11上の静電潜像を可視像(トナー像)とするための現像装置14と,感光体ドラム11上のトナー像を用紙に転写するための転写装置15と,感光体ドラム11上の転写残トナーを取り除くためのクリーニングブレード16とを感光体ドラム11の回転方向に沿って備えている。さらに,用紙搬送路には,転写位置への用紙の搬送タイミングを調節するためのタイミングローラ17および転写されたトナー像を用紙に定着させるための定着装置18が設けられている。本形態では,帯電装置12,転写装置15,定着装置18はいずれもローラ形状のものを用いている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to this embodiment includes a photosensitive drum 11 that is an image carrier, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11. A charging device 12, an exposure device 13 for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 11, and an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 for making a visible image (toner image). The developing device 14, a transfer device 15 for transferring the toner image on the photosensitive drum 11 to a sheet, and a cleaning blade 16 for removing residual toner on the photosensitive drum 11 are rotated in the rotational direction of the photosensitive drum 11. In line with. Further, a timing roller 17 for adjusting the timing of conveying the sheet to the transfer position and a fixing device 18 for fixing the transferred toner image on the sheet are provided in the sheet conveying path. In this embodiment, the charging device 12, the transfer device 15, and the fixing device 18 are all roller-shaped.

続いて,画像形成装置100による画像形成の動作について簡単に説明する。画像形成装置100は,スタート信号や画像データ等を受信することにより動作を開始する。感光体ドラム11は,図1中の矢印方向に回転駆動される。そして,帯電装置12と対向する位置で,帯電ローラによって一様に帯電される。次に,露光装置13によって露光され,表面上に画像データに基づいた静電潜像が形成される。   Next, an image forming operation by the image forming apparatus 100 will be briefly described. The image forming apparatus 100 starts operation by receiving a start signal, image data, and the like. The photosensitive drum 11 is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. Then, it is uniformly charged by the charging roller at a position facing the charging device 12. Next, exposure is performed by the exposure device 13, and an electrostatic latent image based on the image data is formed on the surface.

次に,静電潜像が現像装置14の位置に達すると,現像ローラに印加された現像バイアス電圧と感光体ドラム11の静電潜像との間で形成される電界により帯電したトナーが移動し,静電潜像がトナーによって現像される。   Next, when the electrostatic latent image reaches the position of the developing device 14, the toner charged by the electric field formed between the developing bias voltage applied to the developing roller and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 moves. Then, the electrostatic latent image is developed with toner.

一方,用紙搬送路を搬送されてきた用紙は,タイミングローラ17にて画像先端位置にタイミングを合わせられ,感光体ドラム11と転写装置15との間に搬送される。そして,転写装置15によって感光体ドラム11上のトナー像が用紙に転写される。さらに,転写されたトナー像を保持した用紙はさらに搬送され,定着装置18によって熱と圧力とが加えられることにより,トナー像が用紙に定着される。また,転写装置15によって用紙に転写されず,感光体ドラム11上に残った転写残トナーはクリーニングブレード16によって掻き取られる。これにより,1枚分の画像形成が終了する。   On the other hand, the paper transported through the paper transport path is timed by the timing roller 17 to the front end position of the image and transported between the photosensitive drum 11 and the transfer device 15. Then, the toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to a sheet by the transfer device 15. Further, the sheet holding the transferred toner image is further conveyed, and heat and pressure are applied by the fixing device 18 to fix the toner image on the sheet. Further, the transfer residual toner which is not transferred onto the sheet by the transfer device 15 and remains on the photosensitive drum 11 is scraped off by the cleaning blade 16. Thereby, the image formation for one sheet is completed.

続いて,現像装置14について詳説する。現像装置14は,図2に示すように,1成分現像剤である非磁性のトナーを収容する現像容器1と,トナーを担持するとともにそのトナーを感光体ドラム11に向けて搬送する現像ローラ2と,現像ローラ2へのトナーの供給および現像ローラ2上のトナーの掻き取りを行うトナー供給ローラ3と,現像ローラ2上のトナーの厚みを規制するとともにトナーを荷電する規制ローラ4と,現像後の残留トナーを除電するトナー除電部材5とを備えている。   Next, the developing device 14 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the developing device 14 includes a developing container 1 that contains non-magnetic toner that is a one-component developer, and a developing roller 2 that carries the toner and conveys the toner toward the photosensitive drum 11. A toner supply roller 3 for supplying toner to the developing roller 2 and scraping off the toner on the developing roller 2; a regulating roller 4 for regulating the thickness of the toner on the developing roller 2 and charging the toner; And a toner neutralizing member 5 that neutralizes the remaining residual toner.

また,各部材にはそれぞれ電源が接続されている。例えば,現像ローラ2とトナー供給ローラ3との間には,トナー供給ローラ3から現像ローラ2に向かってトナーが移動するバイアスが両ローラ間に印加される。また,現像ローラ2と規制ローラ4との間には,現像ローラ2上のトナーを荷電する(トナーを現像ローラ2側に押し付ける)バイアスが両ローラ間に印加される。   Each member is connected to a power source. For example, a bias for moving the toner from the toner supply roller 3 toward the development roller 2 is applied between the developing roller 2 and the toner supply roller 3. Further, a bias that charges the toner on the developing roller 2 (presses the toner against the developing roller 2 side) is applied between the developing roller 2 and the regulating roller 4.

現像ローラ2は,現像容器1に収容されるとともに,その一部が現像容器1の開口部によって現像容器1から露出している。また,現像ローラ2は,感光体ドラム11に対し,両端部に設けられたコロによって対向配置されている。また,現像ローラ2は,トナー供給ローラ3が強く当接していることから,感光体ドラム11側に付勢されている。そのため,現像ローラ2は,感光体ドラム11の長手方向に沿って,僅かな隙間をもって対向するように配置されている。   The developing roller 2 is accommodated in the developing container 1, and a part of the developing roller 2 is exposed from the developing container 1 through the opening of the developing container 1. Further, the developing roller 2 is disposed to face the photosensitive drum 11 by rollers provided at both ends. The developing roller 2 is urged toward the photosensitive drum 11 because the toner supply roller 3 is in strong contact. For this reason, the developing roller 2 is disposed along the longitudinal direction of the photosensitive drum 11 so as to face each other with a slight gap.

トナー供給ローラ3は,現像容器1に収容されているとともに,現像ローラ2に強く当接している。また,トナー供給ローラ3は,現像ローラ2に対してカウンター方向に回転駆動される。   The toner supply roller 3 is accommodated in the developing container 1 and is in strong contact with the developing roller 2. The toner supply roller 3 is rotationally driven in the counter direction with respect to the developing roller 2.

規制ローラ4は,現像容器1に収容されているとともに,現像ローラ2に所定の線圧で当接している。また,規制ローラ4は,現像ローラ2に対してカウンター方向に回転可能に設けられている。また,規制ローラ4は,図3に示すように,芯金41と,その芯金41の周囲に位置し,発泡部材からなる発泡弾性層42と,その発泡弾性層42を被覆する非発泡弾性層43とを有している。規制ローラ4の詳細な内容については後述する。   The regulating roller 4 is accommodated in the developing container 1 and is in contact with the developing roller 2 with a predetermined linear pressure. The regulation roller 4 is provided so as to be rotatable in the counter direction with respect to the developing roller 2. Further, as shown in FIG. 3, the regulating roller 4 includes a cored bar 41, a foamed elastic layer 42 made of a foamed member, which is positioned around the cored bar 41, and a non-foamed elastic layer covering the foamed elastic layer 42. Layer 43. Detailed contents of the regulating roller 4 will be described later.

また,現像ローラ2の長手方向の両端部には,図4に示すように,現像ローラ2の端部に生じる隙間を塞ぐためのシール部材21が,現像ローラ2の表面に摺接するように巻装されている。このシール部材21により,現像容器1内のトナーが外部に漏れ出すことを抑制している。シール部材21の材質としては,例えばPTFEが適用可能である。なお,現像ローラ2は,その長手方向の領域が,画像形成領域2Aと,非画像領域2Bとに分けられる。さらに,シール部材21は,非画像領域2Bに摺接している。以下,非画像領域2B中のシール部材21と摺接する領域を「摺接領域2C」とする。   Further, as shown in FIG. 4, seal members 21 for closing gaps generated at the ends of the developing roller 2 are wound around both ends in the longitudinal direction of the developing roller 2 so as to be in sliding contact with the surface of the developing roller 2. It is disguised. The seal member 21 prevents the toner in the developing container 1 from leaking outside. As a material of the seal member 21, for example, PTFE is applicable. The developing roller 2 is divided into an image forming area 2A and a non-image area 2B in the longitudinal direction. Further, the seal member 21 is in sliding contact with the non-image area 2B. Hereinafter, the area in sliding contact with the seal member 21 in the non-image area 2B is referred to as “sliding area 2C”.

現像装置14では,トナー供給ローラ3と現像ローラ2との電位差および表面が発泡体であるトナー供給ローラ3の機械的搬送力により,現像容器1内のトナーをトナー供給ローラ3から現像ローラ2に搬送する。現像ローラ2に供給されたトナーは,現像ローラ2の回転に伴って規制ローラ4により摩擦帯電されつつ薄層化され,感光体ドラム11との対向部にて静電潜像を可視化する。また,現像後に現像ローラ2上に残留するトナーは,トナー除電部材5により除電され,トナー供給ローラ3により現像ローラ2から剥離される。   In the developing device 14, the toner in the developing container 1 is transferred from the toner supply roller 3 to the development roller 2 by the potential difference between the toner supply roller 3 and the development roller 2 and the mechanical conveyance force of the toner supply roller 3 whose surface is foam. Transport. The toner supplied to the developing roller 2 is thinned while being frictionally charged by the regulating roller 4 as the developing roller 2 rotates, and the electrostatic latent image is visualized at a portion facing the photosensitive drum 11. Further, the toner remaining on the developing roller 2 after development is neutralized by the toner neutralizing member 5 and separated from the developing roller 2 by the toner supply roller 3.

[実施の形態の評価]
続いて,実施の形態にかかる規制ローラの評価結果について説明する。本評価では,外部駆動機にてコニカミノルタ社製の「magicolor 2300DL」と同様の条件を再現し,規制ローラの特性を変えて評価を行った。評価機に使用される現像装置の要部構成は,前述の現像装置14と同様である。また,使用したトナーは「magicolor 2300DL」用のトナーを使用した。
[Evaluation of Embodiment]
Then, the evaluation result of the regulation roller concerning embodiment is demonstrated. In this evaluation, the same conditions as the “magicolor 2300DL” manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. were reproduced with an external drive, and the evaluation was performed by changing the characteristics of the regulating roller. The main configuration of the developing device used in the evaluation machine is the same as that of the developing device 14 described above. The toner used was "magicolor 2300DL" toner.

具体的に本評価機では,規制ローラ4の芯金41に直径が5mmのSUSを用いる。なお,芯金41としては,防錆処理を行った金属であれば適用可能である。また,規制ローラ4の発泡弾性層42には,直径が12mmの導電性を有する発泡ウレタンを用いる。なお,発泡弾性層42としては弾性部材であればよく,この他に例えば発泡シリコンが適用可能である。また,現像ローラ2に対する規制バイアスは,AC−100V(duty35%)とした。   Specifically, in this evaluation machine, SUS having a diameter of 5 mm is used for the cored bar 41 of the regulating roller 4. In addition, as the metal core 41, any metal that has been subjected to rust prevention treatment is applicable. Further, the foamed elastic layer 42 of the regulating roller 4 is made of conductive foamed urethane having a diameter of 12 mm. The foamed elastic layer 42 may be an elastic member, and for example, foamed silicon is applicable. The regulation bias for the developing roller 2 was AC-100V (duty 35%).

また,本評価では,規制ローラ4の長手方向の領域について,図4に示すように長手方向の中央部に位置するメイン領域4Aと,長手方向の両端部に位置する端部領域4Bとに分け,端部領域4Bの特性(抵抗,表面粗さ)を変化させ,各規制ローラを使用した際のシール部材の耐久性を評価した。その他,本評価では,現像ローラ2と規制ローラ4との間の線圧や,規制ローラ4の回転方向を変化させた際のシール部材の耐久性を評価した。   Further, in this evaluation, the longitudinal region of the regulating roller 4 is divided into a main region 4A located at the center in the longitudinal direction and end regions 4B located at both ends in the longitudinal direction as shown in FIG. The endurance of the seal member when using each regulating roller was evaluated by changing the characteristics (resistance, surface roughness) of the end region 4B. In addition, in this evaluation, durability of the seal member when the linear pressure between the developing roller 2 and the regulating roller 4 and the rotation direction of the regulating roller 4 were changed was evaluated.

なお,メイン領域4Aは,現像ローラ2の画像領域2Aと当接する領域であり,現像ローラ2の画像領域2Aよりも幅が広い。メイン領域4Aの表面の非発泡弾性層43は,厚さが100μmの非発泡ポリアミドである。また,メイン領域4Aの抵抗は,106 [Ω]である。また,メイン領域4Aの表面粗さRaは,0.1μmである。 The main area 4A is an area in contact with the image area 2A of the developing roller 2, and is wider than the image area 2A of the developing roller 2. The non-foamed elastic layer 43 on the surface of the main region 4A is a non-foamed polyamide having a thickness of 100 μm. The resistance of the main region 4A is 10 6 [Ω]. Further, the surface roughness Ra of the main region 4A is 0.1 μm.

なお,本評価中の「抵抗」は,規制ローラ4の芯金41表面と規制ローラ4の非発泡弾性層43表面との間の電気抵抗(Ω)とする。すなわち,非発泡弾性層43と発泡弾性層42とを合わせた弾性層の電気抵抗とする。具体的にローラの抵抗は,電極を兼ねた銅版上にローラを載せ,芯金の両端に500gずつの荷重をかけ,芯金と銅版との間に直流100Vを印加し,その際の電流値を計測し,その電流値を基に求めた値である。さらに本評価では,銅版との接触部を約90度ずつ4回にわたって回転させ,その都度抵抗を求め,それらの平均値を抵抗とした。なお,非発泡弾性層43と発泡弾性層42とを繋ぐプライマは,セメダイン社製の「ホットメルト」を使用している。また,「表面粗さ」は,非発泡弾性部43表面の粗さRa(μm)とする。   The “resistance” in this evaluation is the electrical resistance (Ω) between the surface of the cored bar 41 of the regulating roller 4 and the surface of the non-foamed elastic layer 43 of the regulating roller 4. In other words, the electrical resistance of the elastic layer is a combination of the non-foamed elastic layer 43 and the foamed elastic layer 42. Specifically, the resistance of the roller is that the roller is placed on a copper plate that also serves as an electrode, a load of 500 g is applied to both ends of the core metal, and a direct current of 100 V is applied between the core metal and the copper plate. Is a value obtained based on the measured current value. Further, in this evaluation, the contact portion with the copper plate was rotated about 90 degrees four times, the resistance was obtained each time, and the average value thereof was defined as the resistance. The primer that connects the non-foamed elastic layer 43 and the foamed elastic layer 42 uses “hot melt” manufactured by Cemedine. Further, the “surface roughness” is the roughness Ra (μm) of the surface of the non-foamed elastic portion 43.

また,端部領域4Bは,シール部材21を挟んで現像ローラ2の摺接領域2Cと対向する領域であり,現像ローラ2の摺接領域2Cよりも幅が広い。具体的に本評価機では,規制ローラの長手方向の全長が239mmであり,端部領域4Bの幅がそれぞれ10mmである。また,非画像領域2Bの幅がそれぞれ18.5mmであり,そのうちの摺接領域2Cの幅(すなわちシール部材21の幅)が7.0mmである。   The end region 4B is a region facing the sliding contact region 2C of the developing roller 2 with the seal member 21 interposed therebetween, and is wider than the sliding contact region 2C of the developing roller 2. Specifically, in this evaluation machine, the total length in the longitudinal direction of the regulating roller is 239 mm, and the width of each end region 4B is 10 mm. Further, the width of each non-image area 2B is 18.5 mm, and the width of the sliding contact area 2C (that is, the width of the seal member 21) is 7.0 mm.

本評価では,A4連続白紙通紙10K,30K,60K枚相当駆動させた後の,シール部材の摩耗量を測定した。本評価でいう「摩耗量」は,耐久後のシール部材44の厚みをマイクロメータで測定し,初期値(130μm)から測定値を引いた値とする。そして,摩耗量が30μm以下ならば(○)とし,30μm〜50μmの範囲内であれば(□)とし,50μm〜70μmの範囲内であれば(△)とし,70μm以上ならば(×)とした。測定結果を表1に示す。

Figure 0004816168
In this evaluation, the amount of wear of the seal member after driving equivalent to 10K, 30K, and 60K sheets of A4 continuous white paper was measured. The “wear amount” in this evaluation is a value obtained by measuring the thickness of the seal member 44 after durability with a micrometer and subtracting the measured value from the initial value (130 μm). If the wear amount is 30 μm or less, (◯), if it is in the range of 30 μm to 50 μm, (□), if it is in the range of 50 μm to 70 μm, (Δ), if it is 70 μm or more, (×). did. The measurement results are shown in Table 1.
Figure 0004816168

本評価の結果,規制部材としてブレードを使用した場合(例1)には,摩耗量が多く,60K枚以上の印字において品質を維持することが困難であった。また,端部領域4Bの抵抗および表面粗さをメイン領域4Aと同じとした場合(例2,例3)にも,摩耗量が多く,60K枚以上の印字において品質を維持することが困難であった。このことは,規制ローラ4と現像ローラ2との間の線圧を変えたとしても同様の結果(例2,例3)であった。   As a result of this evaluation, when a blade was used as a restricting member (Example 1), the amount of wear was large, and it was difficult to maintain quality in printing on 60K sheets or more. In addition, when the resistance and surface roughness of the end region 4B are the same as those of the main region 4A (Example 2 and Example 3), the wear amount is large and it is difficult to maintain the quality in printing of 60K sheets or more. there were. This is the same result (Example 2 and Example 3) even when the linear pressure between the regulating roller 4 and the developing roller 2 is changed.

これに対し,端部領域4Bの表面粗さRaを大きくした場合(例4)には,摩耗が僅かに抑制された。すなわち,端部領域4Bの表面を粗くすることで,トナーが規制ローラ4の端部領域4Bによって掻き取られる。そのため,端部領域4Bと接する部分ではトナーが移動し難くなる。そのため,摺接領域2Cへのトナーの搬送量が低減する。これにより,シール部材21に達するトナー量が低減し,摩耗が抑制される。   On the other hand, when the surface roughness Ra of the end region 4B was increased (Example 4), wear was slightly suppressed. That is, the toner is scraped off by the end region 4B of the regulating roller 4 by roughening the surface of the end region 4B. For this reason, it is difficult for the toner to move in a portion in contact with the end region 4B. Therefore, the amount of toner transported to the sliding contact area 2C is reduced. As a result, the amount of toner reaching the seal member 21 is reduced and wear is suppressed.

また,端部領域4Bの抵抗を大きくした場合(例5)にも,摩耗が僅かに抑制された。すなわち,端部領域4Bについて電流を流れ難くすることで,トナーを現像ローラ2側に押し付ける力を弱くする。これにより,現像ローラ2とシール部材21と間に潜入するトナー量が低減し,摩耗が抑制される。なお,抵抗を大きくする方法として,本評価では非発泡弾性層43に樹脂を塗布した。   In addition, when the resistance of the end region 4B was increased (Example 5), the wear was slightly suppressed. That is, by making it difficult for the current to flow in the end region 4B, the force for pressing the toner toward the developing roller 2 is weakened. As a result, the amount of toner that enters between the developing roller 2 and the seal member 21 is reduced, and wear is suppressed. As a method for increasing the resistance, a resin was applied to the non-foamed elastic layer 43 in this evaluation.

また,端部領域4Bの抵抗を大きくし,さらに規制ローラ4をカウンタ回転させた場合(例6)には,ほとんど摩耗が生じなかった。すなわち,規制ローラ4をカウンタ回転させることでトナーの剥離性を向上させる。これにより,現像ローラ2とシール部材21との間へのトナーの潜入が回避され,摩耗がより抑制される。なお,カウンタ回転時の現像ローラ2に対する周速比は1とした。   Further, when the resistance of the end region 4B was increased and the regulating roller 4 was further counter-rotated (Example 6), almost no wear occurred. That is, toner releasability is improved by rotating the regulating roller 4 counter. Thereby, the infiltration of toner between the developing roller 2 and the seal member 21 is avoided, and wear is further suppressed. The peripheral speed ratio with respect to the developing roller 2 during counter rotation was set to 1.

また,これまでの改善条件を組み合わせた場合(例7)にも,ほとんど摩耗が生じなかった。すなわち,端部領域4Bの表面粗さRaを大きくし,端部領域4Bの抵抗を大きくし,さらに規制ローラ4を現像ローラ2に対してカウンタ回転させる。これにより,より確実にシール部材21の摩耗を抑制できる。このことは,規制ローラ4と現像ローラ2との間の線圧を変えたとしても同様の結果(例8)であった。   In addition, when the improvement conditions so far were combined (Example 7), almost no wear occurred. That is, the surface roughness Ra of the end region 4B is increased, the resistance of the end region 4B is increased, and the regulating roller 4 is rotated counter-rotatingly with respect to the developing roller 2. Thereby, abrasion of the seal member 21 can be suppressed more reliably. This was the same result (Example 8) even when the linear pressure between the regulating roller 4 and the developing roller 2 was changed.

なお,規制ローラ4のメイン領域4Aと端部領域4Bとの境界は,図4に示したように,現像ローラ2の画像領域2Aの端部から摺接領域2Cの端部までの間に位置する。すなわち,トナーの搬送量が異なる端部領域4Bが画像領域2Aと接していると,搬送量の違いによる画像ムラが生じる。また,摺接領域2Cがメイン領域4Aと対向していると,シール部材21へのトナーの搬送が抑制されない。また,シール部材21が均一に摩耗しない。従って,シール部材21の歪みや屈折を招き,品質を維持できない。   The boundary between the main region 4A and the end region 4B of the regulating roller 4 is located between the end of the image region 2A of the developing roller 2 and the end of the sliding contact region 2C as shown in FIG. To do. That is, when the end region 4B having a different toner conveyance amount is in contact with the image region 2A, image unevenness due to the difference in the conveyance amount occurs. Further, when the sliding contact area 2C faces the main area 4A, the conveyance of the toner to the seal member 21 is not suppressed. Further, the seal member 21 is not evenly worn. Accordingly, the seal member 21 is distorted and refracted, and the quality cannot be maintained.

以上詳細に説明したように本形態の現像装置の評価結果から,規制ローラ4が次の3つ条件の少なくとも1つを満たすことで,現像ローラ2に巻装されるシール部材21の摩耗が抑制されることがわかった。   As described above in detail, from the evaluation result of the developing device according to the present embodiment, when the regulating roller 4 satisfies at least one of the following three conditions, wear of the seal member 21 wound around the developing roller 2 is suppressed. I found out that

1つめは,規制ローラ4の端部領域4Bの表面粗さRaに関する条件である。すなわち,規制ローラ4は,長手方向の領域において,端部領域4Bの表面粗さRaがメイン領域4Aの表面粗さRaよりも大きい。端部領域4Bでは,表面粗さRaが大きいことから,現像ローラ2上のトナーを掻き取ることができ,長手方向の中央部から端部に移動するトナー,すなわち現像ローラ2の画像領域2Aから摺接領域2Cに向かうトナーが低減される。よって,現像ローラ2とシール部材21との間に潜入するトナーが低減され,シール部材21の摩耗が抑制される。   The first condition is related to the surface roughness Ra of the end region 4B of the regulating roller 4. That is, the regulation roller 4 has a surface roughness Ra of the end region 4B larger than a surface roughness Ra of the main region 4A in the longitudinal direction region. In the end region 4B, since the surface roughness Ra is large, the toner on the developing roller 2 can be scraped off, and the toner moving from the center in the longitudinal direction to the end, that is, from the image region 2A of the developing roller 2 The toner traveling toward the sliding contact area 2C is reduced. Therefore, toner that enters between the developing roller 2 and the seal member 21 is reduced, and wear of the seal member 21 is suppressed.

2つめは,規制ローラ4の端部領域4Bの抵抗に関する条件である。すなわち,規制ローラ4は,長手方向の領域において,端部領域4Bの抵抗がメイン領域4Aの抵抗よりも大きい。そのため,端部領域4Bでは,トナーを現像ローラ2側に押し付ける力が弱い。よって,現像ローラ2とシール部材21との間に潜入するトナーが低減され,シール部材21の摩耗が抑制される。   The second condition is related to the resistance of the end region 4B of the regulating roller 4. That is, the restriction roller 4 has a resistance in the end region 4B larger than a resistance in the main region 4A in the longitudinal direction region. For this reason, in the end region 4B, the force for pressing the toner toward the developing roller 2 is weak. Therefore, toner that enters between the developing roller 2 and the seal member 21 is reduced, and wear of the seal member 21 is suppressed.

3つめは,規制ローラ4の回転方向に関する条件である。すなわち,規制ローラ4を現像ローラ2に対してカウンタ方向に回転させる。規制ローラ4をカウンタ回転させることで,トナーの剥離性が向上する。よって,トナーの現像ローラ2とシール部材21との間への潜入が回避され,シール部材21の摩耗がより抑制される。   The third condition is related to the rotation direction of the regulating roller 4. That is, the regulating roller 4 is rotated in the counter direction with respect to the developing roller 2. The toner releasability is improved by rotating the regulating roller 4 counter. Therefore, the intrusion of toner between the developing roller 2 and the seal member 21 is avoided, and wear of the seal member 21 is further suppressed.

なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,本発明は,カラープリンタ,モノクロプリンタ,コピー機,ファクシミリ等の各種の画像形成装置に適用可能である。   Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the present invention can be applied to various image forming apparatuses such as a color printer, a monochrome printer, a copier, and a facsimile.

また,像担持体としてローラ形状の感光体ドラムを用いているが,ベルト状の感光体ベルトを使用してもよい。また,帯電装置は,ローラ帯電方式のほか,コロナ放電方式の帯電チャージャ,ブレード,ブラシ等を使用してもよい。また,露光装置は,レーザによるものでもLEDによるものでもよい。また,転写装置は,転写ローラのほか,転写チャージャを使用してもよい。あるいは,感光体から用紙へ直接トナー像を転写する方式のほか,中間転写体を備え,2段階以上の転写を行う方式であってもよい。また,定着装置は,定着ローラのほか,定着ベルトを用いてもよいし,非接触方式のものであってもよい。   Further, although a roller-shaped photosensitive drum is used as the image carrier, a belt-shaped photosensitive belt may be used. In addition to the roller charging method, the charging device may use a corona discharge charging charger, blade, brush, or the like. The exposure apparatus may be a laser or LED. The transfer device may use a transfer charger in addition to the transfer roller. Alternatively, in addition to a method of directly transferring a toner image from a photosensitive member to a sheet, a method of providing an intermediate transfer member and performing transfer in two or more stages may be used. In addition to the fixing roller, the fixing device may use a fixing belt or a non-contact type.

実施の形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態にかかる現像装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a developing device according to an embodiment. 実施の形態にかかる規制ローラの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the control roller concerning embodiment. 規制ローラと現像ローラとの配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of a control roller and a developing roller.

符号の説明Explanation of symbols

1 現像容器
2 現像ローラ
2A 画像領域
2B 非画像領域
2C 摺接領域
21 シール部材
3 トナー供給ローラ
4 規制ローラ
4A メイン領域(第1領域)
4B 端部領域(第2領域)
41 芯金(芯金部)
42 発泡弾性層(弾性部)
43 非発泡弾性層(弾性部)
11 感光体ドラム
14 現像装置
100 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing container 2 Developing roller 2A Image area 2B Non-image area 2C Sliding contact area 21 Seal member 3 Toner supply roller 4 Regulating roller 4A Main area (first area)
4B end region (second region)
41 Core metal (core metal part)
42 Foam elastic layer (elastic part)
43 Non-foamed elastic layer (elastic part)
11 Photosensitive drum 14 Developing device 100 Image forming apparatus

Claims (4)

トナーを担持するとともにそのトナーを像担持体に向けて搬送する現像ローラと,前記現像ローラに当接し,前記現像ローラに対してカウンタ方向に回転し,前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制ローラと,前記現像ローラの端部領域に摺接するシール部材とを有する現像装置において,
前記規制ローラの長手方向の領域は,
前記現像ローラの画像領域と接する第1領域と,
長手方向の端部に位置するとともに前記第1領域に隣接し,前記現像ローラの前記シール部材との摺接領域と対向する部位を含む第2領域とからなり,
前記第2領域の表面粗さRaが前記第1領域の表面粗さRaよりも大きいことを特徴とする現像装置。
A developing roller that carries toner and conveys the toner toward the image carrier, and abuts against the developing roller, rotates in a counter direction with respect to the developing roller, and reduces the thickness of the toner layer on the developing roller. In a developing device having a regulating roller for regulating and a seal member that is in sliding contact with an end region of the developing roller,
The longitudinal region of the regulating roller is:
A first area in contact with the image area of the developing roller;
A second region including a portion located at an end portion in the longitudinal direction and adjacent to the first region and facing a sliding contact region of the developing roller with the seal member;
The developing device according to claim 1, wherein the surface roughness Ra of the second region is larger than the surface roughness Ra of the first region.
請求項1に記載する現像装置において,
前記規制ローラは,
芯金部と,前記芯金部を覆い,前記現像ローラと当接する弾性部とを有し,
前記芯金の表面と前記弾性部の表面との間の電気抵抗が前記第1領域よりも前記第2領域のほうが大きいことを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The regulation roller is
A metal core part, and an elastic part that covers the metal core part and contacts the developing roller;
The developing device according to claim 1, wherein an electric resistance between the surface of the core metal and the surface of the elastic portion is larger in the second region than in the first region.
トナーを担持するとともにそのトナーを像担持体に向けて搬送する現像ローラと,前記現像ローラに当接し,前記現像ローラに対してカウンタ方向に回転し,前記現像ローラ上のトナー層の厚さを規制する規制ローラと,前記現像ローラの端部領域に摺接するシール部材とを有する現像装置において,
前記規制ローラは,
芯金部と,前記芯金部を覆い,前記現像ローラと当接する弾性部とを有し,
前記規制ローラの長手方向の領域は,
前記現像ローラの画像領域と接する第1領域と,
長手方向の端部に位置するとともに前記第1領域に隣接し,前記現像ローラの前記シール部材との摺接領域と対向する部位を含む第2領域とからなり,
前記芯金の表面と前記弾性部の表面との間の電気抵抗が前記第1領域よりも前記第2領域のほうが大きいことを特徴とする現像装置。
A developing roller that carries toner and conveys the toner toward the image carrier, and abuts against the developing roller, rotates in a counter direction with respect to the developing roller, and reduces the thickness of the toner layer on the developing roller. In a developing device having a regulating roller for regulating and a seal member that is in sliding contact with an end region of the developing roller,
The regulation roller is
A metal core part, and an elastic part that covers the metal core part and contacts the developing roller;
The longitudinal region of the regulating roller is:
A first area in contact with the image area of the developing roller;
A second region including a portion located at an end portion in the longitudinal direction and adjacent to the first region and facing a sliding contact region of the developing roller with the seal member;
The developing device according to claim 1, wherein an electric resistance between the surface of the core metal and the surface of the elastic portion is larger in the second region than in the first region.
請求項1から請求項のいずれか1つに記載する現像装置において,
前記第1領域と前記第2領域との境界の長手方向の位置は,前記現像ローラの画像領域と,前記現像ローラの前記シール部材との摺接領域との間であることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 3 ,
The longitudinal position of the boundary between the first area and the second area is between the image area of the developing roller and the sliding contact area of the developing roller with the seal member. apparatus.
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