JP4919748B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus.

従来、電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置においては、帯電、露光、現像、転写、定着及びクリーニングの各プロセスによって画像を形成することがよく知られている。これらのプロセスのうちの現像プロセスでは、静電潜像担持体としての感光体ドラムにトナー担持体である現像ローラを接触させ、該現像ローラに電圧を印加することによって、前記感光体ドラム上の静電潜像を現像する、非磁性1成分トナーを用いた接触型の現像装置が、小型化及び低価格化の利点から、よく使われている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, it is well known that an image is formed by each process of charging, exposure, development, transfer, fixing, and cleaning. In the development process among these processes, a developing roller as a toner carrier is brought into contact with a photosensitive drum as an electrostatic latent image carrier, and a voltage is applied to the developing roller. A contact-type developing device using a non-magnetic one-component toner that develops an electrostatic latent image is often used because of the advantages of downsizing and cost reduction.

このような現像装置には、現像ローラに圧接させて、該現像ローラ上に現像剤としてのトナーの薄層を形成するためのトナー規制ブレードと、前記現像ローラにトナーを供給するための発泡体製の供給ローラとが設置されている。トナーは、まず、供給ローラに供給され、次に、現像ローラから感光体ドラムに供給される。この場合、トナーは、供給ローラの外周面に形成されている発泡体の気泡に積載され、供給ローラの回転に従って現像ローラへ送られる。このとき、供給ローラの表面と現像ローラの表面とがトナーを介して擦られることによってトナーが摩擦帯電され、帯電したトナーは現像ローラに引き付けられて付着する。   In such a developing device, a toner regulating blade for forming a thin layer of toner as a developer on the developing roller in pressure contact with the developing roller, and a foam for supplying toner to the developing roller A supply roller made of steel is installed. The toner is first supplied to the supply roller, and then supplied from the developing roller to the photosensitive drum. In this case, the toner is loaded on foam bubbles formed on the outer peripheral surface of the supply roller, and is sent to the developing roller according to the rotation of the supply roller. At this time, the surface of the supply roller and the surface of the developing roller are rubbed with each other through the toner, whereby the toner is frictionally charged, and the charged toner is attracted to and attached to the developing roller.

このような現像装置において、現像ローラへのトナーの搬送能力を均一にするために、供給ローラの発泡体のセル径をトナー平均粒子径の1/2より大きく、10倍以下とする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−48940号公報
In such a developing device, in order to make the toner conveying ability uniform to the developing roller, a technique for making the cell diameter of the foam of the supply roller larger than 1/2 of the average particle diameter of the toner and less than 10 times is proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-48940

しかしながら、前記従来の現像装置においては、流動性の高いトナーを用いると、濃度ムラや、非画像部のカブリが生じる場合があった。近年、例えば、1200〔dpi〕以上の高解像度化の要求が強く、このような要求に対応するために、トナーの流動性の向上が必要とされている。流動性の高いトナーは、粒子同士の凝集が少ないため、現像プロセスにおいて、細線の再現や孤立ドットの再現に有利である。流動性の高いトナーは、感光体ドラム表面との物理的吸着力も小さく、転写プロセスにおいても、白抜けなどが発生し難くなっている。しかし、流動性の高いトナーを用いると、濃度ムラが生じたり、非画像部にカブリが生じたりしやすくなる。   However, in the conventional developing device, when toner having high fluidity is used, density unevenness and fogging of non-image portions may occur. In recent years, for example, there is a strong demand for higher resolution of 1200 [dpi] or more, and in order to meet such a demand, improvement in toner fluidity is required. Since the toner having high fluidity has less aggregation between particles, it is advantageous for reproducing fine lines and isolated dots in the development process. The toner having high fluidity has a small physical adsorption force to the surface of the photosensitive drum, and white spots and the like hardly occur in the transfer process. However, when a highly fluid toner is used, density unevenness is likely to occur and fogging is likely to occur in the non-image area.

本発明は、前記従来の現像装置の問題点を解決して、供給部材の発泡体の平均発泡セル径をトナーの凝縮度に応じて定めることにより、像担持体の非画像部に付着するトナーの量を減少させることができ、濃度ムラやカブリが生じることのない現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems of the conventional developing device, and determines the average foam cell diameter of the foam of the supply member according to the degree of condensation of the toner, whereby the toner adhering to the non-image portion of the image carrier An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus that can reduce the amount of toner and that does not cause density unevenness or fog.

そのために、本発明の現像装置においては、静電潜像を担持する像担持体にトナーを供給することによって現像を行うトナー担持体と、該トナー担持体に当接して回転することによってトナーを前記トナー担持体に供給する発泡体を備える供給部材とを有する現像装置であって、前記トナーの凝集度をa〔%〕、供給部材の発泡体の平均発泡セル径をb〔μm〕としたとき、10≦a≦50、かつ、2×a≦b≦3×aの関係を満たし、前記トナー担持体と供給部材とは圧接し、前記トナー担持体と供給部材との食い込み距離をc〔mm〕、前記供給部材の発泡体の厚さをd〔mm〕とすると、1.0≦c≦0.5×d(ただし、2.0≦d)の関係を満たし、前記供給部材のトナー担持体に対する応力は、1.2〔N/cm〕以上、かつ、2.5〔N/cm〕以下である。 For this purpose, in the developing device of the present invention, the toner is carried by supplying toner to the image carrier carrying the electrostatic latent image, and the toner is brought into contact with the toner carrier and rotated to rotate the toner. A developing device having a supply member provided with a foam to be supplied to the toner carrier, wherein the toner aggregation degree is a [%], and the average foam cell diameter of the supply member foam is b [μm]. When satisfying the relationship of 10 ≦ a ≦ 50 and 2 × a ≦ b ≦ 3 × a, the toner carrier and the supply member are in pressure contact, and the biting distance between the toner carrier and the supply member is c [ mm], and the thickness of the foam of the supply member is d [mm], the relationship of 1.0 ≦ c ≦ 0.5 × d (where 2.0 ≦ d) is satisfied, and the toner of the supply member stress on bearing member, 1.2 [N / cm] or more, 2 5 is [N / cm] or less.

本発明によれば、現像装置は、供給部材の発泡体の平均発泡セル径をトナーの凝縮度に応じて定める。これにより、像担持体の非画像部に付着するトナーの量を減少させることができ、濃度ムラやカブリが生じることを防止することができる。   According to the present invention, the developing device determines the average foam cell diameter of the foam of the supply member according to the degree of toner condensation. As a result, the amount of toner adhering to the non-image portion of the image carrier can be reduced, and density unevenness and fogging can be prevented.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図2は本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図において、10は画像形成装置であり、画像形成ユニットとしての画像形成部20及び定着装置30を有する。ここで、前記画像形成装置10は、例えば、プリンタ、ファクシミリ機、複写機等であり、電子写真方式によって、印刷用紙、封筒、OHP(Over Head Projector)シート等の記録媒体上にモノクロやカラーの画像を形成するようになっている。そして、前記定着装置30はトナー像を記録用紙26に定着させる。なお、前記画像形成装置10は、モノクロ画像を形成するものであってもよく、カラー画像を形成するものであってもよいが、本実施の形態において、カラー画像を形成するカラープリンタであるものとして説明する。   In the figure, reference numeral 10 denotes an image forming apparatus having an image forming unit 20 and a fixing device 30 as image forming units. Here, the image forming apparatus 10 is, for example, a printer, a facsimile machine, a copying machine or the like, and is printed in monochrome or color on a recording medium such as a printing paper, an envelope, or an OHP (Over Head Projector) sheet by an electrophotographic method. An image is formed. The fixing device 30 fixes the toner image on the recording paper 26. The image forming apparatus 10 may form a monochrome image or a color image. In the present embodiment, the image forming apparatus 10 is a color printer that forms a color image. Will be described.

この場合、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色に対応する4つの画像形成部20が記録用紙26の搬送路に沿って、搬送方向(図における左方向)に順次並ぶように配設される。なお、4つの画像形成部20の各々は、基本的に同一の構造を有するので、ここでは、そのうちの1つについて説明する。   In this case, the four image forming units 20 corresponding to the respective colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) move along the conveyance path of the recording paper 26 in the conveyance direction (left in the drawing). Are arranged in order. Since each of the four image forming units 20 has basically the same structure, only one of them will be described here.

前記画像形成部20は、ドラム状に形成され、表面に有機感光体を用いた像担持体としての感光体ドラム11、並びに、該感光体ドラム11の周囲に配設された帯電ローラ12、露光装置13、現像装置14及び転写装置15を有する。なお、前記帯電ローラ12、現像装置14及び転写装置15は、感光体ドラム11の表面に接触又は圧接するように配設されている。また、クリーニングブレード16が、感光体ドラム11の表面に残留しているトナーを掻(か)き取って処理するために、感光体ドラム11の表面に接触して設けられている。   The image forming unit 20 is formed in a drum shape and has a photosensitive drum 11 as an image carrier using an organic photosensitive member on the surface, a charging roller 12 disposed around the photosensitive drum 11, exposure, and the like. It has a device 13, a developing device 14 and a transfer device 15. The charging roller 12, the developing device 14, and the transfer device 15 are disposed so as to contact or press contact with the surface of the photosensitive drum 11. A cleaning blade 16 is provided in contact with the surface of the photosensitive drum 11 in order to scrape and process the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 11.

そして、前記露光装置13は、例えば、LED(Light Emitting Diode)ヘッドを備え、画像信号に対応した光を感光体ドラム11の表面に照射し、該表面に静電潜像を形成する。   The exposure device 13 includes an LED (Light Emitting Diode) head, for example, and irradiates the surface of the photosensitive drum 11 with light corresponding to an image signal, thereby forming an electrostatic latent image on the surface.

また、前記現像装置14は、印刷時に感光体ドラム11に接触するトナー担持体としての現像ローラ21と、トナーカートリッジ22から補充されたトナーを帯電させ、現像ローラ21に供給する供給部材としてのトナー供給ローラ24と、現像ローラ21の表面に接触してトナー供給ローラ24から供給されたトナーを薄層化する層規制部材としての層規制ブレード25とを有する。なお、図において23は、トナーカートリッジ22内に充填(てん)されたトナーを示している。   In addition, the developing device 14 charges a developing roller 21 as a toner carrying member that contacts the photosensitive drum 11 during printing, and a toner as a supply member that charges the toner replenished from the toner cartridge 22 and supplies the toner to the developing roller 21. It has a supply roller 24 and a layer regulating blade 25 as a layer regulating member that contacts the surface of the developing roller 21 and thins the toner supplied from the toner supply roller 24. In the drawing, reference numeral 23 denotes toner filled in the toner cartridge 22.

さらに、前記転写装置15は、感光体ドラム11に接触し、記録用紙26にトナー像を転写する転写ベルト31と、該転写ベルト31に電圧を印加する転写ローラ32と、転写ベルト31の最下流に配設され、転写ベルト31をクリーニングするためのクリーニングブレード34とを有する。   Further, the transfer device 15 is in contact with the photosensitive drum 11, a transfer belt 31 that transfers a toner image to the recording paper 26, a transfer roller 32 that applies a voltage to the transfer belt 31, and the most downstream of the transfer belt 31. And a cleaning blade 34 for cleaning the transfer belt 31.

なお、記録用紙26の搬送路における4つの画像形成部20の下流側には、定着装置30が配設されている。   A fixing device 30 is disposed on the downstream side of the four image forming units 20 in the conveyance path of the recording paper 26.

また、前記感光体ドラム11、帯電ローラ12、露光装置13、現像ローラ21、トナー供給ローラ24、転写ローラ32、駆動ローラ33a、33b及び定着装置30の動作は、図示されない制御部によって制御される。該制御部は、あらかじめ決められたタイミングで、図示されない電源から直流の高電圧を帯電ローラ12、転写ローラ32、現像ローラ21及びトナー供給ローラ24に印加する。また、前記感光体ドラム11、帯電ローラ12、駆動ローラ33a、33b、現像ローラ21及びトナー供給ローラ24は図示されない駆動モータによって回転駆動する。   The operations of the photosensitive drum 11, the charging roller 12, the exposure device 13, the developing roller 21, the toner supply roller 24, the transfer roller 32, the driving rollers 33a and 33b, and the fixing device 30 are controlled by a control unit (not shown). . The control unit applies a high DC voltage from a power source (not shown) to the charging roller 12, the transfer roller 32, the developing roller 21, and the toner supply roller 24 at a predetermined timing. The photosensitive drum 11, the charging roller 12, the driving rollers 33a and 33b, the developing roller 21, and the toner supply roller 24 are rotationally driven by a driving motor (not shown).

次に、本実施の形態におけるトナーについて説明する。   Next, the toner in this exemplary embodiment will be described.

本発明の発明者は、研究を重ねた結果、トナーの流動性とトナー供給ローラの発泡体セル径がカブリに影響を与えていることを見出した。以下にトナー流動性とトナー供給ローラの発泡体セル径との関係について詳細に調べた結果を説明する。   As a result of repeated research, the inventors of the present invention have found that the toner fluidity and the foam cell diameter of the toner supply roller have an effect on fog. Hereinafter, the result of detailed investigation on the relationship between the toner fluidity and the foam cell diameter of the toner supply roller will be described.

本実施の形態におけるトナーは、結着樹脂としてポリエステル、着色剤としてカーボンブラック、銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigment Blue 15)、キナクリドン系顔料(C.I.Pigment Red 122)、C.I.Pigment Yellow 185等を用いた粉砕トナーである。また、トナーの堆積平均粒子径は5.8〔μm〕とし、流動化剤及び帯電性をコントロールする目的で添加剤を外添している。   The toner in this exemplary embodiment includes polyester as a binder resin, carbon black as a colorant, copper phthalocyanine pigment (CI Pigment Blue 15), quinacridone pigment (CI Pigment Red 122), C.I. I. This is a pulverized toner using Pigment Yellow 185 or the like. The toner has an average particle diameter of 5.8 [μm], and an additive is externally added for the purpose of controlling the fluidizing agent and chargeability.

添加剤としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、シリカ等があり、さらに、該シリカはシリコーンオイル処理やジシラザン処理等を施したものがある。添加剤の一次粒子径としては、7〔nm〕、12〔nm〕、14〔nm〕、21〔nm〕、40〔nm〕等のものがある。これらの添加剤を組み合わせ、ターブラミキサーやヘンシェルミキサーによってトナーと混合し、外添する。これらの添加剤の組み合わせ条件や混合条件によって、所望の流動性を持ったトナーを得ることができる。例えば、小粒径の添加剤量を多くすると、トナーの流動性を上げることができる。   Examples of the additive include titanium oxide, alumina, silica, and the like, and the silica is subjected to silicone oil treatment or disilazane treatment. Examples of the primary particle diameter of the additive include 7 [nm], 12 [nm], 14 [nm], 21 [nm], and 40 [nm]. These additives are combined, mixed with toner using a Turbula mixer or Henschel mixer, and externally added. Depending on the combination and mixing conditions of these additives, a toner having a desired fluidity can be obtained. For example, increasing the amount of additive having a small particle size can increase the fluidity of the toner.

本実施の形態において、トナーの流動性の指標となる凝集度は、MULTI TESTER MT−1001(株式会社セイシン企業製)を用いて、以下(1)〜(4)の方法によって測定した。なお、測定環境は、23〔℃〕、50〔%〕とし、測定するトナーはこの環境下に24時間以上放置した。
(1) トナーを精密秤によって2.0〔g〕量り取る。
(2) 測定器に、上から、100メッシュ(開き目150〔μm〕)、200メッシュ(開き目75〔μm〕)、400メッシュ(開き目38〔μm〕)の篩(ふるい)を重ねてセットする。
(3) 2.0〔g〕のトナーを静かに100メッシュの篩の上に載せ、振幅1.0〔mm〕で90秒間振動させる。
(4) 各篩の上に残ったトナー量を精密秤によって静かに測定する。
In the present exemplary embodiment, the degree of aggregation serving as an index of toner fluidity was measured by the following methods (1) to (4) using MULTI TESTER MT-1001 (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). The measurement environment was 23 [° C.] and 50 [%], and the toner to be measured was left in this environment for 24 hours or more.
(1) Weigh out 2.0 [g] of toner with a precision balance.
(2) From the top, a 100 mesh (opening 150 [μm]), 200 mesh (opening 75 [μm]), 400 mesh (opening 38 [μm]) sieve is placed on the measuring device. set.
(3) Gently place 2.0 [g] of toner on a 100-mesh sieve and vibrate for 90 seconds with an amplitude of 1.0 [mm].
(4) Gently measure the amount of toner remaining on each sieve with a precision balance.

トナーの凝集度aは、以下の式(1)によって求めることができる。
a=x+y+z〔%〕 ・・・式(1)
ここで、
x=(100メッシュ上に残ったトナー量)〔g〕/2.0×100
y=0.6×(200メッシュ上に残ったトナー量)〔g〕/2.0×100
z=0.2×(400メッシュ上に残ったトナー量)〔g〕/2.0×100
である。
The toner aggregation degree a can be obtained by the following equation (1).
a = x + y + z [%] (1)
here,
x = (amount of toner remaining on 100 mesh) [g] /2.0×100
y = 0.6 × (amount of toner remaining on 200 mesh) [g] /2.0×100
z = 0.2 × (amount of toner remaining on 400 mesh) [g] /2.0×100
It is.

なお、トナーの凝集度aが小さいほどトナー流動性が高く、トナー同士の凝集力や壁面への付着力が小さい。   The smaller the toner cohesion degree a, the higher the toner fluidity, and the smaller the cohesion force between the toners and the adhesion force to the wall surface.

本実施の形態においては、凝集度が10〔%〕以上で50〔%〕以下のトナーを用いた。トナーの凝集度が10〔%〕より小さい場合、非常に流動性が高く、さらさらとしたトナーとなるので、現像装置14内からトナーが漏れ出さないようにシールすることが困難である。また、トナーの凝集度が50〔%〕より大きい場合、細線や孤立ドットの再現が難しく、本来の課題である流動性の高いトナーでの画質改善という目的から外れてしまう。   In this embodiment, a toner having an aggregation degree of 10% to 50% is used. When the toner cohesion is less than 10%, the toner has very high fluidity and becomes a smooth toner. Therefore, it is difficult to seal the toner so that the toner does not leak from the developing device 14. Further, when the toner aggregation degree is larger than 50%, it is difficult to reproduce fine lines and isolated dots, which is not the purpose of improving the image quality with the high fluidity toner, which is the original problem.

次に、本実施の形態における現像装置14について詳細に説明する。   Next, the developing device 14 in the present embodiment will be described in detail.

図3は本発明の第1の実施の形態における現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラを示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a developing roller and a toner supply roller of the developing device according to the first embodiment of the present invention.

層規制ブレード25は、ばね性を備える厚さ0.08〔mm〕のSUS304の金属板を図に示されるようにL字型に成形した部材であり、そのエッジ部が現像ローラ21の表面に圧接するように設置されている。   The layer regulating blade 25 is a member in which a 0.08 mm thick SUS304 metal plate having a spring property is molded into an L shape as shown in the figure, and its edge portion is formed on the surface of the developing roller 21. It is installed so as to be pressed.

また、現像ローラ21は、金属製のシャフト35及び該シャフト35の外周に取り付けられた弾性体36を有する。本実施の形態では、直径12〔mm〕の金属製のシャフト35の外周に、弾性体36として肉厚4〔mm〕、ゴム硬度70度(アスカーC)の半導電性のウレタンゴムを取り付け、弾性体36の表面層には摩擦係数、粗さ、帯電特性等を調整する目的で、所定の処理が施されている。   The developing roller 21 has a metal shaft 35 and an elastic body 36 attached to the outer periphery of the shaft 35. In the present embodiment, a semiconductive urethane rubber having a thickness of 4 mm and a rubber hardness of 70 degrees (Asker C) is attached as an elastic body 36 to the outer periphery of a metal shaft 35 having a diameter of 12 mm. The surface layer of the elastic body 36 is subjected to predetermined treatment for the purpose of adjusting the friction coefficient, roughness, charging characteristics and the like.

さらに、トナー供給ローラ24は、金属製のシャフト37及び該シャフト37の外周に取り付けられた発泡体38を有する。本実施の形態では、直径6〔mm〕の金属製のシャフト37の外周に、発泡体38として、肉厚5〔mm〕、硬度50度(アスカーF)のウレタン発泡体が取り付けられている。また、トナー供給ローラ24は、現像ローラ10に対して圧接するように配設され、その圧力は0.6〔N/cm〕とされている。   Further, the toner supply roller 24 includes a metal shaft 37 and a foam 38 attached to the outer periphery of the shaft 37. In the present embodiment, a urethane foam having a thickness of 5 mm and a hardness of 50 degrees (Asker F) is attached to the outer periphery of a metal shaft 37 having a diameter of 6 mm as the foam 38. The toner supply roller 24 is disposed so as to be in pressure contact with the developing roller 10, and the pressure is 0.6 [N / cm].

そして、本実施の形態においては、平均発泡セル径が20〜200〔μm〕の発泡体38を有するトナー供給ローラ24を用意して評価を行った。発泡体38の発泡セル径は、発泡剤の量や種類の変更、加硫時間や温度をコントロールする等の方法によって、所望の値を得ることができる。例えば、発泡セル径を大きくするには、発泡剤の量を増やす、加硫時間を長くする、加硫温度を高くする等の方法がある。   In this embodiment, the toner supply roller 24 having the foam 38 having an average foam cell diameter of 20 to 200 [μm] was prepared and evaluated. The foam cell diameter of the foam 38 can obtain a desired value by changing the amount and type of the foaming agent, controlling the vulcanization time, and the temperature. For example, to increase the foam cell diameter, there are methods such as increasing the amount of foaming agent, increasing the vulcanization time, and increasing the vulcanization temperature.

次に、本実施の形態における平均発泡セル径の測定方法について説明する。   Next, a method for measuring the average foamed cell diameter in the present embodiment will be described.

図4は本発明の第1の実施の形態におけるトナー供給ローラの平均発泡セル径の測定方法を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a method of measuring the average foamed cell diameter of the toner supply roller in the first embodiment of the present invention.

まず、デジタルマイクロスコープVHX−200(キーエンス社製)を用いてトナー供給ローラ24の表面の画像を撮影し、無作為に50個の孔(あな)を取り出して各孔の面積を測定する。なお、図4(a)における41は、トナー供給ローラ24の表面の微小部分を示し、図4(b)は該微小部分41を拡大した状態を示している。図4(b)において、1、2、3・・・の数字が付された部分は孔である。各孔の面積を測定には付属の画像処理ソフトを使用した。この際、画像にすべての姿が写っている孔のみを測定の対象とした。   First, an image of the surface of the toner supply roller 24 is taken using a digital microscope VHX-200 (manufactured by Keyence Corporation), and 50 holes are taken out at random and the area of each hole is measured. 4A shows a minute portion on the surface of the toner supply roller 24, and FIG. 4B shows an enlarged state of the minute portion 41. In FIG.4 (b), the part to which the number of 1, 2, 3, ... was attached | subjected is a hole. The attached image processing software was used to measure the area of each hole. At this time, only the holes where all the images are shown in the image were measured.

このようにして測定した50個の孔の面積から、円相当径(その面積に相当する円の直径)を求め、その平均値を平均発泡セル径とした。なお、図4(c)における42は、測定の対象となった孔であり、S1は孔42の面積である。また、43は孔42と等しい面積S1を備える円であり、44は円43の直径、すなわち、孔42の円相当径である。   From the area of the 50 holes thus measured, the equivalent circle diameter (the diameter of the circle corresponding to the area) was determined, and the average value was taken as the average foamed cell diameter. In FIG. 4C, reference numeral 42 denotes a hole to be measured, and S1 denotes an area of the hole 42. 43 is a circle having the same area S1 as the hole 42, and 44 is the diameter of the circle 43, that is, the equivalent circle diameter of the hole 42.

次に、前記構成の画像形成装置10の動作について説明する。   Next, the operation of the image forming apparatus 10 having the above configuration will be described.

画像形成装置10の制御部は、図示されない上位装置、例えば、パーソナルコンピュータ等からの印刷命令が入力されると、感光体ドラム11を駆動モータによって、図2において矢印で示される方向に一定の周速度で回転させる。そして、感光体ドラム11の表面に接触又は圧接するように配設されている帯電ローラ12に直流電圧を印加して、感光体ドラム11の表面を一様かつ均一に帯電させる。本実施の形態では、帯電ローラ12に−1150〔V〕の直流電圧を印加した。このときの感光体ドラム11の表面の帯電電位は約−650〔V〕であった。   When a printing command is input from a host device (not shown), such as a personal computer, the control unit of the image forming apparatus 10 causes the photosensitive drum 11 to rotate around the photosensitive drum 11 in a direction indicated by an arrow in FIG. Rotate at speed. Then, a DC voltage is applied to the charging roller 12 disposed so as to be in contact with or pressure contact with the surface of the photosensitive drum 11 to uniformly and uniformly charge the surface of the photosensitive drum 11. In the present embodiment, a DC voltage of −1150 [V] is applied to the charging roller 12. At this time, the charged potential of the surface of the photosensitive drum 11 was about −650 [V].

次に、露光プロセスでは、露光装置13によって画像信号に対応した光が感光体ドラム11の表面に照射され、該表面に静電潜像が形成される。   Next, in the exposure process, the exposure device 13 irradiates the surface of the photosensitive drum 11 with light corresponding to the image signal, and an electrostatic latent image is formed on the surface.

トナーカートリッジ22から補充されたトナーは、図示されないトナー供給ローラ用高圧電源によって電圧が印加されたトナー供給ローラ24の回転により、現像ローラ21に供給される。本実施の形態においては、トナー供給ローラ24に−330〔V〕の直流電圧が印加される。現像ローラ21とトナー供給ローラ24とは同じ方向に回転しており、トナー供給ローラ24の周速は現像ローラ21の周速の0.6倍となっている。現像ローラ21は、トナーを吸着して、矢印で示される方向に搬送する。すると、回転方向の下流側で現像ローラ21に圧接し、図示されない高圧電源によって−330〔V〕の直流電圧が印加された層規制ブレード25によって、現像ローラ21の表面にトナー層の薄層が形成される。本実施の形態では、層規制ブレード25と現像ローラ21との接触圧力は約0.8〔N/cm〕に設定されている。   The toner replenished from the toner cartridge 22 is supplied to the developing roller 21 by the rotation of the toner supply roller 24 to which a voltage is applied by a high voltage power supply for a toner supply roller (not shown). In the present embodiment, a DC voltage of −330 [V] is applied to the toner supply roller 24. The developing roller 21 and the toner supply roller 24 rotate in the same direction, and the peripheral speed of the toner supply roller 24 is 0.6 times the peripheral speed of the developing roller 21. The developing roller 21 attracts the toner and conveys it in the direction indicated by the arrow. Then, a thin layer of the toner layer is formed on the surface of the developing roller 21 by the layer regulating blade 25 that is pressed against the developing roller 21 on the downstream side in the rotation direction and applied with a DC voltage of −330 [V] by a high voltage power source (not shown). It is formed. In the present embodiment, the contact pressure between the layer regulating blade 25 and the developing roller 21 is set to about 0.8 [N / cm].

層規制ブレード25を通過したトナーは、さらに、現像ローラ21の矢印で示される方向への回転運動によって搬送され、感光体ドラム11上に形成された静電潜像を現像する。本実施の形態においては、反転現像であるものとし、感光体ドラム11の図示されない導電性支持体と現像ローラ21との間には、図示されない高圧電源によってバイアス電圧が印加されている。この場合、現像ローラ21には、−200〔V〕の直流電圧が印加されている。そして、現像ローラ21と感光体ドラム11との間には、感光体ドラム11に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ21上の帯電したトナーは、静電気力によって感光体ドラム11上に付着し、前記静電潜像がトナーにより現像され、トナー像が形成される。   The toner that has passed through the layer regulating blade 25 is further conveyed by the rotational movement of the developing roller 21 in the direction indicated by the arrow, and develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11. In this embodiment, it is assumed that reversal development is performed, and a bias voltage is applied between a conductive support (not shown) of the photosensitive drum 11 and the developing roller 21 by a high voltage power supply (not shown). In this case, a DC voltage of −200 [V] is applied to the developing roller 21. An electric line of force accompanying the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 11 is generated between the developing roller 21 and the photosensitive drum 11. For this reason, the charged toner on the developing roller 21 adheres to the photosensitive drum 11 by electrostatic force, and the electrostatic latent image is developed with the toner to form a toner image.

一方、駆動ローラ33a及び33bの回転によって転写ベルト31が矢印で示される方向に回転し、図示されない給紙カセットから供給された記録用紙26は、転写ベルト31によって転写部へと送られる。感光体ドラム11に対向して設けられた転写ローラ32に図示されない高圧電源によって電圧が印加され、記録用紙26に感光体ドラム11上に形成されたトナー像が転写される。   On the other hand, the transfer belt 31 rotates in the direction indicated by the arrow by the rotation of the drive rollers 33a and 33b, and the recording paper 26 supplied from a paper feed cassette (not shown) is sent to the transfer section by the transfer belt 31. A voltage is applied to a transfer roller 32 provided opposite to the photosensitive drum 11 by a high voltage power source (not shown), and the toner image formed on the photosensitive drum 11 is transferred to the recording paper 26.

その後、記録用紙26は、更に転写ベルト31によって定着装置30へ搬送され、熱及び圧力を受けてトナーが溶融し、溶融したトナーが記録用紙26の繊維間に浸透し、記録用紙26への定着が行われる。トナー像が定着された記録用紙26は、画像形成装置10の外部へ送出される。   Thereafter, the recording paper 26 is further conveyed to the fixing device 30 by the transfer belt 31, and the toner is melted by receiving heat and pressure. The melted toner penetrates between the fibers of the recording paper 26 and is fixed to the recording paper 26. Is done. The recording paper 26 on which the toner image is fixed is sent out of the image forming apparatus 10.

一方、転写後の感光体ドラム11の表面には若干のトナーが残留する場合があるが、この残留トナーは、クリーニングブレード16によって除去される。こうして、感光体ドラム11は繰り返し利用される。   On the other hand, some toner may remain on the surface of the photosensitive drum 11 after the transfer, but this residual toner is removed by the cleaning blade 16. Thus, the photosensitive drum 11 is repeatedly used.

次に、本実施の形態におけるトナーの凝集度とトナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径との関係について説明する。   Next, the relationship between the degree of toner aggregation and the average foam cell diameter of the foam 38 of the toner supply roller 24 in the present embodiment will be described.

図1は本発明の第1の実施の形態におけるトナーの凝集度とトナー供給ローラの発泡体の平均発泡セル径との関係についての実験結果を示す図である。   FIG. 1 is a graph showing experimental results on the relationship between the degree of aggregation of toner and the average foam cell diameter of the foam of the toner supply roller in the first embodiment of the present invention.

本実施の形態では、凝集度が10〜50〔%〕のトナーと、発泡体38の平均発泡セル径が20〜200〔μm〕のトナー供給ローラ24を用い、0〔%〕濃度印刷時にカブリの発生が小さく、100〔%〕濃度印刷時にマクベス濃度が1.2以上となる良好な印刷結果が得られる範囲を実験によって確認した。   In the present embodiment, toner having a cohesion degree of 10 to 50 [%] and a toner supply roller 24 having an average foamed cell diameter of the foam 38 of 20 to 200 [μm] are used, and fogging is performed at 0 [%] density printing. The range in which a good printing result with a Macbeth density of 1.2 or more was obtained by printing was confirmed by experiments.

カブリの評価においては、0〔%〕濃度印刷時の途中で画像形成装置10を停止させ、現像後転写前の感光体ドラム11上にあるトナーを粘着テープ(住友スリーエム社製スコッチメンディングテープ)に付着させた。そして、トナーの付着した粘着テープを記録用紙26に貼(は)り付け、粘着テープだけを記録用紙26に貼り付けたものとの色差ΔEを、分光測色計(コニカミノルタ製CM2600d)によって測定した。色差ΔEの値が小さいことは、カブリが少ないことを示している。なお、米国標準局によって色差ΔEの評価基準は、以下のように設定されている。
ΔE 0〜0.5 trace (微かに感じられる。)
ΔE 0.5〜1.5 slight (わずかに感じられる。)
ΔE 1.5〜3.0 noticeable (かなり感じられる。)
ΔE 3.0〜6.0 appreceable(目立って感じられる。)
ΔE 6.0〜12 much (大きく感じられる。)
ΔE 12〜 very much (非常に大きく感じられる。)
つまり、ΔEの値が0.5以下であれば同色とし、0.5〜1.5の範囲であれば、わずかな違いはあるが、異色と見なすほどではないものとする。本発明の発明者は、感光体ドラム11上のトナーを粘着テープによって採取し、色差の評価を行ったが、感光体ドラム11上のトナーはすべて記録用紙26に転写されるわけではない。該記録用紙26の種類によってもトナーの転写率は変化する。しかし、前述のような評価の方法によっても、ΔEの値が1.0以下であれば、印刷後の記録用紙26媒体上でもΔEの値が必ず1.0以下となり、印刷品質上問題のないレベルと判断する。
In the evaluation of fog, the image forming apparatus 10 is stopped in the middle of printing at 0% density, and the toner on the photosensitive drum 11 after development and before transfer is adhesive tape (Scotch Mending Tape manufactured by Sumitomo 3M). Adhered to. Then, the adhesive tape to which the toner is adhered is pasted on the recording paper 26, and the color difference ΔE from the one in which only the adhesive tape is pasted on the recording paper 26 is measured by a spectrocolorimeter (CM2600d manufactured by Konica Minolta). did. A small value of the color difference ΔE indicates that there is little fogging. Note that the evaluation standard of the color difference ΔE is set as follows by the US Standards Bureau.
ΔE 0-0.5 trace (feels faint)
ΔE 0.5 to 1.5 slight (slightly felt)
ΔE 1.5-3.0 noticable (can be felt quite)
ΔE 3.0-6.0 appreceable (conspicuously felt)
ΔE 6.0-12 much (feels great)
ΔE 12 to very much (feels very large)
That is, if the value of ΔE is 0.5 or less, the color is the same, and if it is in the range of 0.5 to 1.5, there is a slight difference, but it is not considered to be considered as a different color. The inventor of the present invention collected the toner on the photosensitive drum 11 with an adhesive tape and evaluated the color difference. However, not all the toner on the photosensitive drum 11 is transferred to the recording paper 26. The toner transfer rate also changes depending on the type of the recording paper 26. However, even with the above evaluation method, if the value of ΔE is 1.0 or less, the value of ΔE is always 1.0 or less even on the recording paper 26 medium after printing, and there is no problem in print quality. Judge the level.

また、印刷濃度が1.2以上になると、階調(面積階調)印刷を行った場合の画像品位を向上させることができる。すなわち、ベタ印刷時の印刷濃度が1.2未満で階調印刷を行うと各画素の再現性が著しく低下し、適正な階調濃度の表現を行うことができない状態となり、掠(かす)れが発生してしまう。そこで、前記印刷濃度を1.2以上にすると、階調印刷を行っても画像品位を向上させることができ、人間の目の識別範囲とされる150階調の精度を表現することができる。   When the print density is 1.2 or more, the image quality when gradation (area gradation) printing is performed can be improved. That is, if gradation printing is performed at a printing density of less than 1.2 at the time of solid printing, the reproducibility of each pixel is remarkably deteriorated, and it becomes impossible to express an appropriate gradation density, resulting in blurring. Will occur. Therefore, when the printing density is 1.2 or more, the image quality can be improved even if gradation printing is performed, and the accuracy of 150 gradations, which is the human eye identification range, can be expressed.

本実施の形態におけるトナーの凝集度とトナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径との関係についての実験の結果は、図1に示されるようになった。   The results of an experiment regarding the relationship between the degree of toner aggregation and the average foam cell diameter of the foam 38 of the toner supply roller 24 in the present embodiment are as shown in FIG.

図から、トナーの凝集度aが小さい場合には、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径bが小さくても濃度を確保することができるが、トナーの凝集度aが大きい場合には、平均発泡セル径bを大きくしないと濃度を確保することができないことが分かる。これは、凝集度aの大きなトナーは、セル壁面への付着力やトナー粒子間の凝集力が強くなるので、セル内にトナーが存在しても、表層に近く、セル壁面に直接接触していない一部のトナーしか現像ローラ21に供給されないためである。そのため、セル径が小さく、セル壁面とトナーとの接触面積が大きくなると、トナーの供給量不足となり、濃度の低下や掠れが発生する。   From the figure, when the toner aggregation degree a is small, the density can be secured even if the average foam cell diameter b of the foam 38 of the toner supply roller 24 is small, but when the toner aggregation degree a is large. It can be seen that the concentration cannot be secured unless the average foamed cell diameter b is increased. This is because a toner having a high cohesion degree a has a strong adhesion force to the cell wall surface and a cohesion force between toner particles, so even if toner is present in the cell, it is close to the surface layer and is in direct contact with the cell wall surface. This is because only a part of the toner that is not present is supplied to the developing roller 21. For this reason, when the cell diameter is small and the contact area between the cell wall surface and the toner is large, the toner supply amount becomes insufficient, and the density is lowered or drowned.

図に示される実験の結果から、トナーの凝集度a〔%〕と、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径b〔μm〕との関係を以下の式(2)のように設定することによって、100〔%〕濃度印刷時の濃度を1.2以上に確保することができることが分かる。
2×a≦b ・・・式(2)
しかし、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径bが大きければよいわけではない。該平均発泡セル径bが大きくなると、それに従ってセルの深さも大きくなる。そのため、セル内に積載されるトナー量が多くなり、現像ローラ21とトナー供給ローラ24とが接触してトナーに摩擦帯電を与える領域において、トナーに十分な帯電を与えることができなくなってしまう。すると、帯電が不十分なトナーや、トナー同士の摩擦によって逆極性に帯電したトナーがカブリとなって現れる。
From the results of the experiment shown in the figure, the relationship between the toner aggregation degree a [%] and the average foam cell diameter b [μm] of the foam 38 of the toner supply roller 24 is set as shown in the following formula (2). By doing so, it can be seen that the density during 100 [%] density printing can be secured to 1.2 or more.
2 × a ≦ b Formula (2)
However, the average foam cell diameter b of the foam 38 of the toner supply roller 24 is not necessarily large. As the average foam cell diameter b increases, the cell depth increases accordingly. For this reason, the amount of toner loaded in the cell increases, and the toner cannot be sufficiently charged in a region where the developing roller 21 and the toner supply roller 24 come into contact with each other to apply frictional charging to the toner. Then, a toner that is insufficiently charged or a toner charged to a reverse polarity due to friction between the toners appears as fog.

そこで、トナーの凝集度a〔%〕と、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径b〔μm〕との関係を以下の式(3)のように設定することによって、感光体ドラム11上の非画像部に付着するカブリトナーを少なくすることができ、印刷画像上のカブリを改善することが可能となる。
b≦3×a ・・・式(3)
なお、本実施の形態においては、印刷の解像度を1200〔dpi〕とした場合について説明したが、印刷の解像度を1200〔dpi〕を超える値、例えば、1400〔dpi〕とした場合でも、ほぼ同様の結果を得ることができた。
Therefore, the relationship between the toner aggregation degree a [%] and the average foam cell diameter b [μm] of the foam 38 of the toner supply roller 24 is set as shown in the following formula (3), whereby the photosensitive drum 11 can reduce the amount of fog toner adhering to the non-image area on the image 11 and improve the fog on the printed image.
b ≦ 3 × a Formula (3)
In the present embodiment, the case where the printing resolution is set to 1200 [dpi] has been described. However, even when the printing resolution is set to a value exceeding 1200 [dpi], for example, 1400 [dpi], the same is true. I was able to get the results.

このように、本実施の形態においては、トナーの凝集度a〔%〕と、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径b〔μm〕との関係を前記式(2)のように設定することによって、1200〔dpi〕以上の高解像度の印刷においても、100〔%〕濃度印刷時の濃度を1.2以上確保することができる。   As described above, in the present embodiment, the relationship between the toner aggregation degree a [%] and the average foam cell diameter b [μm] of the foam 38 of the toner supply roller 24 is expressed by the above equation (2). By setting, it is possible to ensure a density of 1.2 or more at the time of 100 [%] density printing even in high resolution printing of 1200 [dpi] or more.

また、前記トナーの凝集度a〔%〕と平均発泡セル径b〔μm〕との関係を前記式(3)のように設定することによって、感光体ドラム11上の非画像部に付着するカブリトナーを少なくすることができ、印刷画像上のカブリを改善することが可能となる。   Further, by setting the relationship between the agglomeration degree a [%] of the toner and the average foamed cell diameter b [μm] as in the above equation (3), the fog adhering to the non-image portion on the photosensitive drum 11 is set. The toner can be reduced, and the fog on the printed image can be improved.

次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. The description of the same operations and effects as those of the first embodiment is also omitted.

トナーの凝集度a〔%〕と、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径b〔μm〕との関係を前記第1の実施の形態において説明したように設定しても、連続印刷を行った場合に印刷枚数が多くなってくると、カブリが起きることがある。本発明の発明者は、研究を重ねた結果、現像ローラ21とトナー供給ローラ24とを圧接するように配置している場合における喰い込み距離が影響を与えていることを見出した。そこで、本実施の形態においては、現像ローラ21とトナー供給ローラ24と喰い込み距離の影響について詳細に調べた結果を説明する。   Even if the relationship between the toner aggregation degree a [%] and the average foam cell diameter b [μm] of the foam 38 of the toner supply roller 24 is set as described in the first embodiment, continuous printing is performed. If the number of printed sheets increases when performing the above, fogging may occur. As a result of repeated research, the inventors of the present invention have found that the biting distance has an influence when the developing roller 21 and the toner supply roller 24 are arranged so as to be in pressure contact with each other. Therefore, in the present embodiment, a result obtained by examining in detail the effects of the developing roller 21, the toner supply roller 24, and the biting distance will be described.

本実施の形態においては、凝集度が30〔%〕のトナーを使用した。なお、本実施の形態における画像形成装置10の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   In the present embodiment, toner having an aggregation degree of 30% is used. Note that the configuration of the image forming apparatus 10 in the present embodiment is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

次に、本実施の形態における現像装置14について説明する。   Next, the developing device 14 in the present embodiment will be described.

図5は本発明の第2の実施の形態における現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラを示す図である。   FIG. 5 is a view showing a developing roller and a toner supply roller of the developing device according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態においては、平均発泡セル径が70〔μm〕の発泡体38を有するトナー供給ローラ24を用意して評価を行った。発泡体38の発泡セル径は、発泡剤の量や種類の変更、加硫時間や温度をコントロールする等の方法によって、所望の値を得ることができる。例えば、発泡セル径を大きくするには、発泡剤の量を増やす、加硫時間を長くする、加硫温度を高くする等の方法がある。   In this embodiment, the toner supply roller 24 having the foam 38 having an average foam cell diameter of 70 [μm] was prepared and evaluated. The foam cell diameter of the foam 38 can obtain a desired value by changing the amount and type of the foaming agent, controlling the vulcanization time, and the temperature. For example, to increase the foam cell diameter, there are methods such as increasing the amount of foaming agent, increasing the vulcanization time, and increasing the vulcanization temperature.

図において、cは現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離である。本実施の形態においては、喰い込み距離cの値を、0.2〔mm〕、0.5〔mm〕、1.0〔mm〕、1.5〔mm〕、2.0〔mm〕、2.5〔mm〕及び3.0〔mm〕とした。なお、喰い込み距離cは、現像ローラ21の半径をr1 、トナー供給ローラ24の半径をr2 、現像ローラ21とトナー供給ローラの軸間距離をeとすると、以下の式(4)によって求めることができる。
c=(r1 +r2 )−e ・・・式(4)
なお、本実施の形態における現像装置14のその他の点の構成及び平均セル径の測定方法については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
In the figure, c is the biting distance between the developing roller 21 and the toner supply roller 24. In the present embodiment, the value of the biting distance c is 0.2 [mm], 0.5 [mm], 1.0 [mm], 1.5 [mm], 2.0 [mm], It was 2.5 [mm] and 3.0 [mm]. The biting distance c is expressed by the following equation (4), where r 1 is the radius of the developing roller 21, r 2 is the radius of the toner supply roller 24, and e is the distance between the axes of the developing roller 21 and the toner supply roller. Can be sought.
c = (r 1 + r 2 ) −e Formula (4)
Note that the configuration of other points of the developing device 14 and the method of measuring the average cell diameter in the present embodiment are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

次に、本実施の形態におけるカブリと喰い込み距離cとの関係について説明する。   Next, the relationship between fog and biting distance c in the present embodiment will be described.

図6は本発明の第2の実施の形態におけるカブリと喰い込み距離との関係についての実験結果を示す図、図7は本発明の第2の実施の形態における発泡体厚さ、喰い込み距離及び応力との関係についての実験結果を示す第1の図、図8は本発明の第2の実施の形態における発泡体厚さ、喰い込み距離及び応力との関係についての実験結果を示す第2の図である。   FIG. 6 is a diagram showing experimental results on the relationship between fog and biting distance in the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is foam thickness and biting distance in the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a first diagram showing experimental results on the relationship between stress and stress, and FIG. 8 is a second diagram showing experimental results on the relationship between foam thickness, biting distance and stress in the second embodiment of the present invention. FIG.

本実施の形態においては、凝集度が30〔%〕のトナーと、発泡体38の平均発泡セル径が70〔μm〕のトナー供給ローラ24を用い、該トナー供給ローラ24と現像ローラ21との喰い込み距離cの値を0.2〔mm〕、0.5〔mm〕、1.0〔mm〕、1.5〔mm〕、2.0〔mm〕、2.5〔mm〕及び3.0〔mm〕と変化させ、A4縦方向の記録用紙26を30k枚印刷後の現像装置14でカブリを評価した。なお、該カブリの評価の方法については、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   In the present embodiment, a toner having a cohesion degree of 30 [%] and a toner supply roller 24 having an average foam cell diameter of 70 [μm] of the foam 38 are used. The value of the biting distance c is 0.2 [mm], 0.5 [mm], 1.0 [mm], 1.5 [mm], 2.0 [mm], 2.5 [mm] and 3 The fog was evaluated by the developing device 14 after printing 30 k sheets of recording paper 26 in the A4 vertical direction. Note that the fog evaluation method is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施の形態におけるカブリを示す色差ΔEの値と、喰い込み距離cとの関係についての実験の結果は、図6に示されるようになった。   The result of the experiment about the relationship between the value of the color difference ΔE indicating fogging and the biting distance c in the present embodiment is as shown in FIG.

図6から、喰い込み距離cの値が小さい場合には、連続印刷時にカブリが大きくなって印刷品質が低下していることが分かる。本実施の形態においては、現像ローラ21とトナー供給ローラ24とが圧接されて配設され、両者の周速度に差がありながら回転しているので、印刷枚数が多くなると摩耗によってトナー供給ローラ24の径が小さくなる。そのため、30k枚印刷後の状態では、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離cが初期に比べて小さくなっており、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との接触領域が小さくなり、十分な摩擦帯電が行われなくなったことが原因である。したがって、摩耗しても十分にトナー23に摩擦帯電を与えられる接触領域を確保することができるように、喰い込み距離cの値を設定する必要がある。   From FIG. 6, it can be seen that when the value of the biting distance c is small, the fog becomes large during continuous printing and the print quality is deteriorated. In the present embodiment, the developing roller 21 and the toner supply roller 24 are disposed in pressure contact with each other and rotate while there is a difference in the peripheral speed between them. Therefore, when the number of printed sheets increases, the toner supply roller 24 is worn due to wear. The diameter becomes smaller. Therefore, in the state after printing 30k sheets, the biting distance c between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 is smaller than in the initial state, and the contact area between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 is reduced. This is because sufficient frictional charging is not performed. Therefore, it is necessary to set the value of the biting distance c so that a contact area where the toner 23 can be sufficiently triboelectrically charged even if worn is secured.

そこで、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離c〔mm〕の値を、以下の式(5)のように設定することによって、30k枚連続印刷後でも、カブリの発生しない良好な印刷画像を得ることができる。
1.0〔mm〕≦c ・・・式(5)
しかし、喰い込み距離cの値をあまり大きくすると、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との摩擦力によって、現像装置14を駆動するためのトルクが大きくなってしまう。図5に示されるようなトナー供給ローラ24の発泡体38の厚さ、すなわち、発泡体層厚さdに対して、喰い込み距離cが小さい場合には、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との間に働く力は喰い込み距離cにほぼ比例して増加する。しかし、喰い込み距離cが発泡体層厚さdの半分を超えると、発泡体セルが十分に圧縮されてしまっているので、喰い込み距離cを大きくするためには非常に大きな応力が掛かることになる。
Therefore, by setting the value of the biting distance c [mm] between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 as shown in the following formula (5), it is possible to prevent fogging even after 30k sheets are continuously printed. A printed image can be obtained.
1.0 [mm] ≦ c (5)
However, if the biting distance c is too large, the torque for driving the developing device 14 increases due to the frictional force between the developing roller 21 and the toner supply roller 24. When the biting distance c is smaller than the thickness of the foam 38 of the toner supply roller 24 as shown in FIG. 5, that is, the foam layer thickness d, the developing roller 21 and the toner supply roller 24 The force acting during the period increases almost in proportion to the biting distance c. However, if the bite distance c exceeds half of the foam layer thickness d, the foam cell is sufficiently compressed, so that a very large stress is applied to increase the bite distance c. become.

本実施の形態におけるトナー供給ローラ24の発泡体層厚さdを変化させて応力の値を測定した結果は、図7に示されるようになった。また、発泡体層厚さdと喰い込み距離cとの比に対する応力の変化は、図8に示されるようになった。   FIG. 7 shows the result of measuring the stress value by changing the foam layer thickness d of the toner supply roller 24 in the present embodiment. Moreover, the change of the stress with respect to the ratio of the foam layer thickness d and the biting distance c is as shown in FIG.

図7及び8に示される実験の結果から、喰い込み距離cが発泡体層厚さeの半分を超えると、応力が急激に高くなることが分かる。そこで、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離c〔mm〕の値とトナー供給ローラ24の発泡体層厚さd〔mm〕との関係を以下の式(6)のように設定することによって、現像装置14を駆動するためのトルクの極端な上昇を防止することができる。
c≦0.5×d ・・・式(6)
このように、本実施の形態においては、現像ローラ21とトナー供給ローラ24の喰い込み距離c〔mm〕を前記式(5)のように設定することによって、30k枚連続印刷後でも、カブリの発生しない良好な印刷画像を得ることが可能となる。
From the results of the experiments shown in FIGS. 7 and 8, it can be seen that when the biting distance c exceeds half of the foam layer thickness e, the stress rapidly increases. Therefore, the relationship between the biting distance c [mm] between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 and the foam layer thickness d [mm] of the toner supply roller 24 is set as shown in the following equation (6). By doing so, an extreme increase in torque for driving the developing device 14 can be prevented.
c ≦ 0.5 × d (6)
As described above, in the present embodiment, by setting the biting distance c [mm] between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 as shown in the above equation (5), the fogging is prevented even after 30k continuous printing. A good printed image that does not occur can be obtained.

また、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離c〔mm〕の値とトナー供給ローラ24の発泡体層厚さd〔mm〕との関係を前記式(6)のように設定することによって、現像装置14を駆動するためのトルクの極端な上昇を防止することができる。   Further, the relationship between the value of the biting distance c [mm] between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 and the foam layer thickness d [mm] of the toner supply roller 24 is set as in the formula (6). As a result, an extreme increase in torque for driving the developing device 14 can be prevented.

次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第1及び第2の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st and 2nd embodiment, the description is abbreviate | omitted by providing the same code | symbol. The description of the same operations and effects as those of the first and second embodiments is also omitted.

トナーの凝集度a〔%〕とトナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径b〔μm〕との関係を前記第1の実施の形態において説明したように設定し、さらに、現像ローラ21とトナー供給ローラ24の喰い込み距離c〔mm〕を前記第2の実施の形態において説明したように設定しても、連続印刷を行った場合に印刷枚数が多くなってくると、高濃度印刷において濃度低下が起こることがある。   The relationship between the degree of toner aggregation a [%] and the average foam cell diameter b [μm] of the foam 38 of the toner supply roller 24 is set as described in the first embodiment. Even if the biting distance c [mm] between the toner supply roller 24 and the toner supply roller 24 is set as described in the second embodiment, if the number of printed sheets increases when continuous printing is performed, high density printing is performed. Concentration reduction may occur in

本発明の発明者は、研究を重ねた結果、トナーの凝集度が印刷枚数を重ねることで大きくなる場合があることを見出した。それは、特に現像ローラ21又はトナー供給ローラ24にシリコーン材料を用いた場合に発生している。トナーの凝集度が大きくなったトナーを分析することによって、シリコーンゴムの低分子成分であるオリゴマーが現像ローラ21又はトナー供給ローラ24より沁(し)み出し、現像装置14内のトナーに混入することが原因であると分かった。   As a result of repeated research, the inventors of the present invention have found that the degree of toner aggregation may increase with the number of printed sheets. This occurs particularly when a silicone material is used for the developing roller 21 or the toner supply roller 24. By analyzing the toner having a high degree of toner aggregation, oligomers which are low molecular components of silicone rubber ooze out from the developing roller 21 or the toner supply roller 24 and are mixed into the toner in the developing device 14. It turns out that this is the cause.

そこで、本実施の形態においては、連続印刷によってトナーの凝集度が変化しても濃度低下が発生することのないトナー供給ローラ24について説明する。なお、本実施の形態においては、初期のトナーの凝集度が20〔%〕のトナーを使用した。また、本実施の形態における画像形成装置10の構成については、前記第1及び第2の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。   Therefore, in the present embodiment, a description will be given of the toner supply roller 24 in which density reduction does not occur even when the degree of toner aggregation changes due to continuous printing. In this embodiment, toner having an initial toner aggregation degree of 20% is used. Further, the configuration of the image forming apparatus 10 in the present embodiment is the same as that in the first and second embodiments, and thus the description thereof is omitted.

次に、本実施の形態におけるトナー供給ローラ24について説明する。   Next, the toner supply roller 24 in the present embodiment will be described.

図9は本発明の第3の実施の形態におけるトナー供給ローラの発泡セルを示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing a foam cell of a toner supply roller according to the third embodiment of the present invention.

本実施の形態においては、トナー供給ローラ24として、発泡体38の平均発泡セル径が50〔μm〕であるものと、発泡体38表面の平均発泡セル径が50〔μm〕であって、表面よりも内側の平均発泡セル径が100〔μm〕であるものとを使用した。なお、図9(a)における45は、トナー供給ローラ24の発泡体38表面の微小部分を示し、図9(b)は該微小部分45を拡大した状態を示している。   In the present embodiment, the toner supply roller 24 has a foam 38 having an average foam cell diameter of 50 [μm] and an average foam cell diameter on the surface of the foam 38 of 50 [μm]. The average foamed cell diameter on the inner side was 100 [μm]. In FIG. 9A, 45 indicates a minute portion on the surface of the foam 38 of the toner supply roller 24, and FIG. 9B shows a state where the minute portion 45 is enlarged.

発泡体38の発泡セル径は、発泡剤の量や種類、加硫時間や温度、成形方法などによってコントロールすることができる。図に示されるような発泡体38のように、表層と内部で発泡セル径が異なるようにするためには、例えば、発泡体38を発泡させる際に型の中で発泡させる型成形の方法を使う。その場合、型の表面状態によって発泡体38の表面状態をコントロールすることができる。   The foam cell diameter of the foam 38 can be controlled by the amount and type of the foaming agent, the vulcanization time and temperature, the molding method, and the like. In order to make the foam cell diameter different between the surface layer and the inside like the foam 38 as shown in the figure, for example, a mold molding method in which the foam 38 is foamed in the mold when foamed is used. use. In that case, the surface state of the foam 38 can be controlled by the surface state of the mold.

また、発泡体38の外周面で発泡セル径を小さくするためには、型成形において加硫の際に、外側の温度を低く、内側であるシャフト35を加熱して温度を高くすることで内側の発泡セル径を大きくし、外側の発泡セル径を小さくすることが可能である。   Further, in order to reduce the foam cell diameter on the outer peripheral surface of the foam 38, the outer temperature is lowered during vulcanization in molding, and the inner shaft 35 is heated to raise the temperature. It is possible to increase the diameter of the foam cell and reduce the diameter of the outer foam cell.

なお、本実施の形態においては、現像ローラ21とトナー供給ローラ24との喰い込み距離cの値は1.5〔mm〕であるものとした。なお、平均発泡セル径の測定方法については、前記第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。   In this embodiment, the value of the biting distance c between the developing roller 21 and the toner supply roller 24 is 1.5 [mm]. The method for measuring the average foamed cell diameter is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

次に、本実施の形態における印刷枚数と画像濃度との関係について説明する。   Next, the relationship between the number of printed sheets and the image density in the present embodiment will be described.

図10は本発明の第3の実施の形態における印刷枚数、画像濃度及びトナーの凝集度の関係についての実験結果を示す第1の図、図11は本発明の第3の実施の形態における印刷枚数、画像濃度及びトナーの凝集度の関係についての実験結果を示す第2の図、図12は本発明の第3の実施の形態における平均発泡セル径と摩耗量との関係についての実験結果を示す図、図13は本発明の第3の実施の形態における平均発泡セル径と印刷枚数との関係についての実験結果を示す図である。   FIG. 10 is a first diagram showing experimental results regarding the relationship between the number of printed sheets, the image density, and the degree of toner aggregation in the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows the printing in the third embodiment of the present invention. FIG. 12 shows the experimental results on the relationship between the number of sheets, the image density, and the degree of toner aggregation, and FIG. 12 shows the experimental results on the relationship between the average foam cell diameter and the amount of wear in the third embodiment of the present invention. FIG. 13 and FIG. 13 are diagrams showing experimental results on the relationship between the average foamed cell diameter and the number of printed sheets in the third embodiment of the present invention.

本実施の形態においては、凝集度が20〔%〕のトナーと、発泡体38の平均発泡セル径が50〔μm〕のトナー供給ローラ24を用いて連続評価を行った。初期、並びに、A4縦方向の記録用紙26を10k枚印刷後、20k枚印刷後及び30k枚印刷後の時点で、それぞれ、100〔%〕印刷における画像濃度の測定とトナーの凝集度の測定とを行った。その結果は、図10に示されるようになった。   In the present embodiment, continuous evaluation was performed using a toner with a cohesion degree of 20% and a toner supply roller 24 with an average foam cell diameter of the foam 38 of 50 μm. At the initial stage and after printing 10k, 20k, and 30k sheets of A4 longitudinal recording paper 26, the measurement of the image density and the measurement of the toner cohesion in 100 [%] printing were performed, respectively. Went. The result was as shown in FIG.

図10から、連続印刷を行う間にトナーの凝集度aが大きくなり、それに伴い、画像濃度が低下していることが分かる。つまり、印刷枚数が増加することによってトナーの凝集度aが増加したために、初期の凝集度aに合わせて設定した平均発泡セル径を備えるトナー供給ローラ24ではトナーの搬送能力が不足し、画像濃度が低下したと考えられる。また、30k枚印刷後に、トナー供給ローラ24の発泡体38の厚さを測定すると、初期で5〔mm〕あったものが4.5〔mm〕となっており、現像ローラ21との摩擦によって、発泡体38が0.5〔mm〕摩耗していることが分かった。   From FIG. 10, it can be seen that the degree of toner aggregation a increases during continuous printing, and the image density decreases accordingly. That is, since the toner aggregation degree a increases as the number of printed sheets increases, the toner supply roller 24 having an average foamed cell diameter set in accordance with the initial aggregation degree a lacks the toner conveyance capability, and the image density Is thought to have declined. Further, when the thickness of the foam 38 of the toner supply roller 24 is measured after printing 30k sheets, the initial thickness of 5 mm is 4.5 mm, which is caused by friction with the developing roller 21. It was found that the foam 38 was worn by 0.5 [mm].

このような結果を踏まえて、発泡体38の表面の平均発泡セル径が50〔μm〕であり、表面よりも内側における平均発泡セル径が100〔μm〕であるトナー供給ローラ24を準備して連続評価を試みた。そして、初期、並びに、A4縦方向の記録用紙26を10k枚印刷後、20k枚印刷後及び30k枚印刷後の時点で、それぞれ、100〔%〕印刷における画像濃度の測定とトナーの凝集度の測定とを行った。その結果は、図11に示されるようになった。   Based on such results, a toner supply roller 24 having an average foam cell diameter of 50 [μm] on the surface of the foam 38 and an average foam cell diameter on the inner side of the surface of 100 [μm] is prepared. A continuous evaluation was attempted. Then, at the initial stage and after printing 10k, 20k, and 30k sheets of A4 longitudinal recording paper 26, the measurement of the image density and the toner aggregation degree in 100 [%] printing were performed, respectively. Measurement was performed. The result was as shown in FIG.

図11から、連続印刷を行う間にトナーの凝集度aが大きくなっているが、画像濃度は低下していないことが分かる。また、30k枚印刷後のトナー供給ローラ24の発泡体38の厚さを測定すると、初期で5〔mm〕あったものが4.5〔mm〕となっており、現像ローラ21との摩擦によって、発泡体38が0.5〔mm〕摩耗していることが確認された。該発泡体38の平均発泡セル径を測定すると、現像ローラ21との摩耗により表面から0.5〔mm〕が削られたため、内側の発泡セルが露見しており、平均発泡セル径の値は、初期における50〔μm〕から、100〔μm〕へと変化していた。このことから、トナーの凝集度aが低下しても、発泡セル径が大きくなることによって、100〔%〕印刷においても十分な画像濃度を確保することができたことが分かる。   From FIG. 11, it can be seen that the toner aggregation degree a increases during continuous printing, but the image density does not decrease. Further, when the thickness of the foam 38 of the toner supply roller 24 after printing 30k sheets was measured, the initial value of 5 [mm] was 4.5 [mm]. It was confirmed that the foam 38 was worn by 0.5 [mm]. When the average foam cell diameter of the foam 38 was measured, 0.5 [mm] was scraped from the surface due to abrasion with the developing roller 21, and therefore the inner foam cell was exposed, and the value of the average foam cell diameter was The initial value changed from 50 [μm] to 100 [μm]. From this, it can be seen that even when the degree of aggregation a of the toner is reduced, the foam cell diameter is increased, so that a sufficient image density can be secured even in 100% printing.

前述のように、供給ローラ10の発泡体38は、現像ローラ21との摩耗によって、印刷枚数を重ねる中で削られていく。本実施の形態において、発泡体38の摩耗量と平均発泡セル径との関係を測定した結果は、図12に示されるようになった。   As described above, the foam 38 of the supply roller 10 is scraped as the number of printed sheets increases due to abrasion with the developing roller 21. In this Embodiment, the result of having measured the relationship between the abrasion loss of the foam 38 and an average foam cell diameter came to be shown by FIG.

図12から、平均発泡セル径の値は、摩耗量が0.2〔mm〕程度までの範囲では50〔μm〕から100〔μm〕へと徐々に変化し、それ以降の範囲では100〔μm〕で一定となることが分かる。供給ローラ24の発泡体38の発泡セルは、そのセル径や深さに分布を持っており、深さが浅い部分の発泡セルは、小さな摩耗量、例えば、100〔mm〕で、露見する。また、深い部分の発泡セルは、摩耗量がその値に達するまで露見しない。そのため、発泡体38の表面層の発泡セルが完全に削れてしまうまでは、平均発泡セル径が徐々に変化し、その後は、深い部分の発泡セルの平均発泡セル径に一致した値となって安定する。   From FIG. 12, the value of the average foam cell diameter gradually changes from 50 [μm] to 100 [μm] in the range where the wear amount is about 0.2 [mm], and is 100 [μm] in the subsequent range. ] To be constant. The foam cells of the foam 38 of the supply roller 24 have a distribution in the cell diameter and depth, and the foam cells at the shallow depth are exposed with a small amount of wear, for example, 100 [mm]. Further, the foam cell in the deep part is not exposed until the wear amount reaches that value. Therefore, until the foam cell of the surface layer of the foam 38 is completely scraped, the average foam cell diameter gradually changes, and thereafter becomes a value that matches the average foam cell diameter of the deep foam cell. Stabilize.

本実施の形態においては、A4縦方向の記録用紙26を30k枚印刷後に、供給ローラ24の発泡体38は、0.5〔mm〕だけ摩耗していた。印刷枚数と摩耗量とが比例関係にあると考えて、印刷枚数と平均発泡セル径との関係を測定した結果は、図13に示されるようになった。なお、図13における斜線で示される領域は、印刷枚数とトナーの凝集度の変化による発泡セル径が良好な範囲を示している。   In the present embodiment, the foam 38 of the supply roller 24 was worn by 0.5 mm after printing 30 k sheets of A4 longitudinal recording paper 26. Assuming that the number of printed sheets and the amount of wear are in a proportional relationship, the result of measuring the relationship between the number of printed sheets and the average foamed cell diameter is as shown in FIG. 13 indicates a range in which the foamed cell diameter is favorable due to changes in the number of printed sheets and the degree of toner aggregation.

図13から、印刷枚数を重ねてトナーの凝集度が変化しても、発泡セル径が良好な範囲にあることが分かる。これにより、画像濃度の低下が発生せず、良好な印刷品質を保つことが可能となる。   From FIG. 13, it can be seen that the foamed cell diameter is in a good range even if the degree of aggregation of the toner changes as the number of printed sheets overlaps. As a result, a decrease in image density does not occur and good print quality can be maintained.

以上の結果により、例えば、シリコーン製ローラのオリゴマー等の影響によって、経時でトナーの凝集度が大きくなることが予想される現像装置14では、トナー供給ローラ24の発泡体38の摩耗を考慮し、トナー供給ローラ24の発泡体38の表面層のセル径を小さくし、表面よりも内側の平均発泡セル径を大きくすることによって、トナーの凝集度が変化しても画像濃度が低下せず、良好な印刷品質を保つことができる。   Based on the above results, for example, in the developing device 14 in which the degree of aggregation of the toner is expected to increase with time due to the influence of the oligomer of the silicone roller, the wear of the foam 38 of the toner supply roller 24 is taken into consideration. By reducing the cell diameter of the surface layer of the foam 38 of the toner supply roller 24 and increasing the average foam cell diameter inside the surface, the image density does not decrease even if the degree of aggregation of the toner changes. Printing quality can be maintained.

つまり、トナー供給ローラ24の発泡体38の平均発泡セル径は、発泡体38の表面においてはトナーの初期凝集度に合わせた大きさとし、表面より内側においてはトナー凝集度の経時変化を考慮した大きさとするのがよい。   That is, the average foamed cell diameter of the foam 38 of the toner supply roller 24 is set to a size that matches the initial aggregation degree of the toner on the surface of the foam 38, and is a size that takes into account the temporal change of the toner aggregation degree inside the surface. It is good to say.

このように、本実施の形態においては、表面の平均発泡セル径よりも内側の平均発泡セル径が大きいトナー供給ローラ24を使用することによって、長期間に亘(わた)って、印刷濃度の低下のない良好な印刷画像を得ることが可能となる。   As described above, in this embodiment, by using the toner supply roller 24 having a larger average foamed cell diameter on the inner side than the average foamed cell diameter on the surface, the print density can be increased over a long period of time. It is possible to obtain a good printed image without deterioration.

なお、前記第1〜第3の実施の形態においては、本発明を電子写真方式のカラープリンタに適応した例について説明したが、本発明は、モノクロプリンタ、複写機等の電子写真方式を用いた現像装置及び画像形成装置にも用いることができる。   In the first to third embodiments, examples of applying the present invention to an electrophotographic color printer have been described. However, the present invention uses an electrophotographic system such as a monochrome printer or a copying machine. It can also be used for a developing device and an image forming apparatus.

また、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

本発明の第1の実施の形態におけるトナーの凝集度とトナー供給ローラの発泡体の平均発泡セル径との関係についての実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result about the relationship between the aggregation degree of the toner in the 1st Embodiment of this invention, and the average foaming cell diameter of the foam of a toner supply roller. 本発明の第1の実施の形態における画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態における現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラを示す図である。It is a figure which shows the developing roller and toner supply roller of the developing device in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるトナー供給ローラの平均発泡セル径の測定方法を示す図である。It is a figure which shows the measuring method of the average foaming cell diameter of the toner supply roller in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における現像装置の現像ローラ及びトナー供給ローラを示す図である。It is a figure which shows the developing roller and toner supply roller of the developing device in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるカブリと喰い込み距離との関係についての実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result about the relationship between fog and the bite distance in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における発泡体厚さ、喰い込み距離及び応力との関係についての実験結果を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the experimental result about the relationship between the foam thickness in the 2nd Embodiment of this invention, the biting distance, and stress. 本発明の第2の実施の形態における発泡体厚さ、喰い込み距離及び応力との関係についての実験結果を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows the experimental result about the relationship with the foam thickness in the 2nd Embodiment of this invention, the biting distance, and stress. 本発明の第3の実施の形態におけるトナー供給ローラの発泡セルを示す図である。It is a figure which shows the foam cell of the toner supply roller in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における印刷枚数、画像濃度及びトナーの凝集度の関係についての実験結果を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows the experimental result about the relationship between the number of printed sheets, an image density, and the aggregation degree of a toner in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における印刷枚数、画像濃度及びトナーの凝集度の関係についての実験結果を示す第2の図である。FIG. 14 is a second diagram illustrating an experimental result regarding the relationship among the number of printed sheets, the image density, and the degree of toner aggregation in the third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態における平均発泡セル径と摩耗量との関係についての実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result about the relationship between the average foaming cell diameter and wear amount in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における平均発泡セル径と印刷枚数との関係についての実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result about the relationship between the average foaming cell diameter and the number of printed sheets in the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像形成装置
11 感光体ドラム
14 現像装置
21 現像ローラ
23 トナー
24 トナー供給ローラ
38 発泡体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image forming apparatus 11 Photosensitive drum 14 Developing device 21 Developing roller 23 Toner 24 Toner supply roller 38 Foam

Claims (5)

(a)静電潜像を担持する像担持体にトナーを供給することによって現像を行うトナー担持体と、
(b)該トナー担持体に当接して回転することによってトナーを前記トナー担持体に供給する発泡体を備える供給部材とを有する現像装置であって、
(c)前記トナーの凝集度をa〔%〕、供給部材の発泡体の平均発泡セル径をb〔μm〕としたとき、
10≦a≦50、かつ、
2×a≦b≦3×a
の関係を満たし、
(d)前記トナー担持体と供給部材とは圧接し、
(e)前記トナー担持体と供給部材との食い込み距離をc〔mm〕、前記供給部材の発泡体の厚さをd〔mm〕とすると、
1.0≦c≦0.5×d (ただし、2.0≦d)
の関係を満たし、
(f)前記供給部材のトナー担持体に対する応力は、1.2〔N/cm〕以上、かつ、2.5〔N/cm〕以下であることを特徴とする現像装置。
(A) a toner carrier that performs development by supplying toner to an image carrier that carries an electrostatic latent image;
(B) a developing device having a supply member including a foam for supplying toner to the toner carrier by rotating in contact with the toner carrier;
(C) When the aggregation degree of the toner is a [%] and the average foam cell diameter of the foam of the supply member is b [μm],
10 ≦ a ≦ 50, and
2 × a ≦ b ≦ 3 × a
Satisfy the relationship
(D) the toner carrier and the supply member are in pressure contact;
(E) When the biting distance between the toner carrier and the supply member is c [mm] and the thickness of the foam of the supply member is d [mm],
1.0 ≦ c ≦ 0.5 × d (where 2.0 ≦ d)
Satisfy the relationship
(F) The developing device, wherein a stress on the toner carrier of the supply member is 1.2 [N / cm] or more and 2.5 [N / cm] or less.
前記供給部材の発泡体は、表面における発泡セル径が内部における発泡セル径よりも小さい請求項1に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the foam of the supply member has a foam cell diameter on a surface smaller than a foam cell diameter on the inside. 前記トナーは1成分トナーである請求項1又は2に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the toner is a one-component toner. 前記トナー担持体は像担持体に接触する請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。 The developing device according to claim 1, wherein the toner carrier is in contact with the image carrier. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置を有する画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1.
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