JP5433594B2 - Developing device and image forming apparatus - Google Patents

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、現像装置、及び前記現像装置を備えた画像形成装置   The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus including the developing device.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電装置と、帯電された像担持体の表面を露光することによって、前記像担持体の表面に静電潜像を形成させる露光装置と、前記静電潜像が形成された像担持体の表面にトナーを供給することによって、前記静電潜像をトナー像として現像する現像装置と、前記トナー像を構成するトナーを、前記像担持体から記録媒体へ転写する転写装置と、転写されたトナー像を加熱及び加圧することによって紙等の記録媒体に定着させる定着装置等を備える。このような画像形成装置は、上記各装置によって、前記像担持体上に形成したトナー像を記録媒体に転写し、その後、そのトナー像を記録媒体に定着させることによって、画像を記録媒体上に形成する。   An image forming apparatus using an electrophotographic system, such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a composite machine of these, includes an image carrier, a charging device that uniformly charges the surface of the image carrier, and a charged image carrier. An exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier by exposing the surface of the body; and supplying toner to the surface of the image carrier on which the electrostatic latent image is formed. A developing device that develops an electrostatic latent image as a toner image, a transfer device that transfers the toner constituting the toner image from the image carrier to a recording medium, and paper that is heated and pressed by the transferred toner image A fixing device for fixing the recording medium to the recording medium. Such an image forming apparatus transfers the toner image formed on the image carrier to the recording medium by each of the above-described apparatuses, and then fixes the toner image on the recording medium, whereby the image is recorded on the recording medium. Form.

電子写真方式を利用した画像形成装置に備えられる現像装置は、種々の現像方式の現像装置がある。具体的には、1成分現像剤を用いた現像装置としては、例えば、1成分現像剤であるトナーを現像ローラの表面上に担持させた状態で、現像ローラを回転させることによって、現像剤槽等に貯留されたトナーを、像担持体である感光体ドラムまで搬送することによって、前記像担持体の表面に予め形成された静電潜像を前記1成分現像剤で現像させるものが挙げられる。そして、このような現像装置は、その先端が現像ローラの表面に近接した状態で配置される板状のトナー層規制部材が備えられる。このトナー層規制部材によって、トナーが現像ローラによって搬送される際、現像ローラの表面上に担持されたトナー層が所定の厚みになるように、トナーが掻き取られる。その際、現像ローラによるトナーの搬送量を調整するとともに、トナーを帯電させる。   As a developing device provided in an image forming apparatus using an electrophotographic system, there are various developing systems. Specifically, as a developing device using a one-component developer, for example, a developer tank is obtained by rotating the developing roller in a state where toner as a one-component developer is carried on the surface of the developing roller. And the like, and the electrostatic latent image previously formed on the surface of the image carrier is developed with the one-component developer by transporting the toner stored in the toner to a photosensitive drum as an image carrier. . Such a developing device is provided with a plate-like toner layer regulating member that is disposed with its tip close to the surface of the developing roller. By the toner layer regulating member, when the toner is conveyed by the developing roller, the toner is scraped off so that the toner layer carried on the surface of the developing roller has a predetermined thickness. At that time, the toner conveyance amount by the developing roller is adjusted and the toner is charged.

このような1成分現像剤を用いた現像装置、すなわち、1成分現像方式の現像装置に備えられる現像ローラは、まず、トナー搬送性が高いことが求められる。このために、現像ローラには、その表面に凹凸を有することが求められる。そして、トナー搬送性をさらに高めるために、その表面をブラスト処理等によって粗面化させ、凹凸を形成させることがあった。   A developing roller using such a developing device using a one-component developer, that is, a developing device of a one-component developing system is required to have high toner transportability. For this reason, the developing roller is required to have irregularities on its surface. In order to further improve the toner transportability, the surface is sometimes roughened by blasting or the like to form irregularities.

また、現像ローラは、トナーを以下のようにして、帯電させると考えられる。現像ローラの表面に担持されたトナーが、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面に擦りつけられる。この擦りつけによって、トナーが帯電されると考えられる。よって、現像ローラは、その表面が、この現像ローラによって搬送されるトナーが所定の荷電を有するように、トナーを帯電させることができる材料で構成されていることが求められている。   The developing roller is considered to charge the toner as follows. The toner carried on the surface of the developing roller is rubbed against the surface of the developing roller when passing through the restriction position by the toner layer restriction member. This rubbing is considered to charge the toner. Therefore, the developing roller is required to have a surface made of a material capable of charging the toner so that the toner conveyed by the developing roller has a predetermined charge.

そこで、現像ローラの表面をめっき処理することにより、表面を構成する材料として、基材とは異なる材料からなる現像ローラが挙げられる。このような表面にめっき処理を施した現像ローラや現像装置としては、具体的には、例えば、特許文献1〜6に記載されているものが挙げられる。   Then, the developing roller which consists of a material different from a base material as a material which comprises the surface by carrying out the plating process on the surface of a developing roller is mentioned. Specific examples of the developing roller and the developing device in which such a surface is plated include those described in Patent Documents 1 to 6.

特許文献1には、金属基体上にカーボン類等の導電性物質を分散させた樹脂層が設けられている現像剤担持体において、樹脂層がカーボン類等の導電性物質の含有量の多い表面層と、カーボン類等の導電性物質の含有量が表面層よりも少ない下層の少なくとも2層からなる積層被膜である現像剤担持体が記載されている。   In Patent Document 1, in a developer carrying member in which a resin layer in which a conductive material such as carbon is dispersed is provided on a metal substrate, the surface on which the resin layer has a high content of the conductive material such as carbon. A developer carrying member is described which is a laminated film composed of a layer and at least two layers of a lower layer in which the content of a conductive substance such as carbon is lower than that of the surface layer.

また、特許文献2には、表面に凹凸部を有する下層と、前記下層の表面を被覆する表層とを有し、前記下層の凸部が、前記表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部の硬さが、前記表層の硬さよりも硬い電子写真機器用現像ローラが記載されている。   Patent Document 2 has a lower layer having an uneven portion on the surface and a surface layer covering the surface of the lower layer, and the convex portion of the lower layer is substantially exposed on the surface of the surface layer, There is described a developing roller for an electrophotographic apparatus in which the hardness of the convex portion of the lower layer is harder than the hardness of the surface layer.

また、特許文献3には、表面に現像剤を担持し搬送する現像剤担持部材において、該現像剤担持部材が、基板、無電界めっき中間層及び電気硬質めっき層を有する現像剤担持部材が記載されている。   Patent Document 3 describes a developer carrying member that carries and conveys a developer on the surface, the developer carrying member having a substrate, an electroless plating intermediate layer, and an electric hard plating layer. Has been.

また、特許文献4には、トナーを有する現像剤を収容する容器と、弾性を有し、像担持体に対して当接配置して現像剤を供給する現像剤担持体と、該現像剤担持体に対して当接配置するよう前記容器に取付けて、供給する現像剤の量を規制する現像剤量規制ブレードとを備える現像装置において、前記現像剤量規制ブレードは、少なくともトナーと接触する領域に、フッ素樹脂からなる微粒子を含有した複合めっき皮膜を有する現像装置が記載されている。   Further, Patent Document 4 discloses a container for containing a developer having toner, a developer carrier that has elasticity and is placed in contact with an image carrier and supplies the developer, and the developer carrier. In a developing device including a developer amount regulating blade that is attached to the container so as to be in contact with a body and regulates the amount of developer to be supplied, the developer amount regulating blade is at least a region in contact with toner Describes a developing device having a composite plating film containing fine particles of a fluororesin.

また、特許文献5には、表面抵抗率10〜1014Ω・cmの低抵抗層を持つ像担持体上に形成された静電潜像を、磁界発生手段を内蔵した現像剤担持体上に担持したトナーと磁性キャリアを含有する現像剤により、前記像担持体と現像剤とが接触状態で対向した現像部にて、交流電圧を重畳した直流電圧を含む現像バイアスの印加下で現像する現像装置において、前記現像剤担持体は、表面にめっき処理によって形成されためっき被膜層を有し、前記現像剤担持体の体積抵抗値σと前記めっき被膜層の層厚dの積σ×dが、1×10−6Ω・cm≦σ×d≦1×10Ω・cmの条件を満たす現像装置が記載されている。 Patent Document 5 discloses an electrostatic latent image formed on an image carrier having a low resistance layer having a surface resistivity of 10 9 to 10 14 Ω · cm on a developer carrier having a built-in magnetic field generating means. Development is performed with a developer containing a toner and a magnetic carrier, and a developing portion including a DC voltage on which an AC voltage is superimposed, in a developing unit in which the image carrier and the developer face each other in contact with each other. In the developing device, the developer carrier has a plating film layer formed on the surface by plating, and a product σ × d of a volume resistance value σ of the developer carrier and a layer thickness d of the plating film layer. However, a developing device that satisfies the condition of 1 × 10 −6 Ω · cm 2 ≦ σ × d ≦ 1 × 10 5 Ω · cm 2 is described.

また、特許文献6には、現像剤を無端移動可能に担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体の表面に担持した現像剤の量を規制する現像剤規制部材とを備え、該現像剤規制部材で規制した現像剤を潜像担持体と対向する現像位置に搬送して該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置において、該現像剤担持体として、現像剤を担持する表面に複合めっき処理によりめっき被膜を形成したものを用い、該複合めっき処理で分散析出させる微粉末として、該微粉末を分散析出させないめっき処理の場合に比して該めっき被膜の耐摩耗性を高まるものを用いた現像装置が記載されている。   Further, Patent Document 6 includes a developer carrying member that carries the developer in an endlessly movable manner, and a developer regulating member that regulates the amount of the developer carried on the surface of the developer carrying member. In the developing device for transporting the developer regulated by the agent regulating member to a development position facing the latent image carrier and developing the latent image on the latent image carrier, the developer is carried as the developer carrier. Using a plating film formed on the surface by a composite plating process, and the fine powder to be dispersed and deposited by the composite plating process, the wear resistance of the plated film is higher than that of the plating process in which the fine powder is not dispersed and deposited. A developing device using an increasing one is described.

特開平7−13416号公報JP-A-7-13416 特開2009−75497号公報JP 2009-75497 A 特開2000−284586号公報JP 2000-284586 A 特開2005−221978号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-221978 特開2004−37951号公報JP 2004-37951 A 特開2001−5281号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-5281

1成分現像方式の現像装置に備えられる現像ローラは、上述したように、トナー搬送性に優れ、さらに、トナーを好適に帯電させることができることが求められている。   As described above, the developing roller provided in the one-component developing type developing device is required to have excellent toner transportability and to be able to charge the toner appropriately.

特許文献1によれば、現像剤担持体の基体上にカーボン類等の導電性物質の含有量の異なる2以上の樹脂層を積層して形成し、表面層を導電性物質の含有率の高い層とし、下層を表面層と比較して導電性物質の含有率の低い層とすれば、現像剤担持体の帯電付与能力をコントロールすることができ、現像剤担持体上に置かれる現像剤が安定かつ適正な電荷を有し、均一で濃度むら等のない安定した高品位な画像を得ることの可能な現像剤担持体が得られることが開示されている。   According to Patent Document 1, two or more resin layers having different contents of conductive materials such as carbons are laminated on the base of the developer carrying member, and the surface layer has a high content of conductive substances. If the layer is a layer and the lower layer is a layer having a lower content of the conductive material than the surface layer, the charge imparting ability of the developer carrier can be controlled, and the developer placed on the developer carrier can be It is disclosed that a developer carrying member having a stable and appropriate charge and capable of obtaining a uniform high-quality image without unevenness in density and the like can be obtained.

しかしながら、特許文献1に記載の現像剤担持体は、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像剤担持体を備えた現像装置は、長期間にわたって、充分に高い画像濃度を維持することができず、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。   However, the developer carrier described in Patent Document 1 may not be able to sufficiently suppress a decrease in toner transportability over a long period of time. Therefore, the developing device provided with the developer carrying member cannot maintain a sufficiently high image density for a long period of time and may not be able to form a high-quality image. This is considered to be due to the following.

まず、特許文献1に記載の現像剤担持体は、現像が開始され始めた、いわゆる初期状態においては、導電性物質の含有率の高い表面層が表層にある。そして、長期間にわたる現像、すなわち耐久印刷が行われた後は、導電性物質の含有率の低い下層が露出するとしても、この現像剤担持体は、トナーに対する帯電付与能力を調整するように構成されたものであると考えられる。よって、特許文献1に記載の現像剤担持体は、トナーに対する帯電付与能力を調整できたとしても、長期間にわたって、優れたトナー搬送性を維持できるものではないと考えられる。   First, the developer carrier described in Patent Document 1 has a surface layer having a high content of a conductive substance in the surface layer in a so-called initial state where development has started. Further, after the development over a long period of time, that is, the durable printing, even if the lower layer with a low content of the conductive material is exposed, this developer carrier is configured to adjust the charge imparting ability to the toner. It is thought that it was done. Therefore, it is considered that the developer carrying member described in Patent Document 1 cannot maintain excellent toner transportability over a long period of time even if the charge imparting ability to the toner can be adjusted.

また、特許文献2によれば、現像ローラ表面にトナーが付着する現象、いわゆるフィルミング、及びブレードへのトナーの固着等の発生を抑制することが可能であることが開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses that it is possible to suppress the occurrence of a phenomenon in which toner adheres to the surface of the developing roller, that is, so-called filming, and adhesion of the toner to the blade.

しかしながら、特許文献2に記載の現像ローラは、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像剤担持体を備えた現像装置は、長期間にわたって、充分に高い画像濃度を維持することができず、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。   However, the developing roller described in Patent Document 2 may not be able to sufficiently suppress a decrease in toner transportability over a long period of time. Therefore, the developing device provided with the developer carrying member cannot maintain a sufficiently high image density for a long period of time and may not be able to form a high-quality image. This is considered to be due to the following.

まず、特許文献2に記載の現像ローラは、上述したように、下層の凸部が、表層の表面に実質的に露出されており、前記下層の凸部の硬さが、前記表層の硬さよりも硬い。そして、トナー層厚規制部材であるブレードが、この凸部と主に接触すると考えられる。このことから、ブレードが接触する凸部を硬くすることで、トナーの融着の発生を抑制し、フィルミングの発生等を抑制しようとするものであると考えられる。よって、特許文献2に記載の現像ローラは、フィルミング等のトナーの融着による不具合の発生を抑制するものであって、トナーの搬送性を高めるものではないと考えられる。   First, in the developing roller described in Patent Document 2, as described above, the lower layer convex portion is substantially exposed on the surface of the surface layer, and the hardness of the lower layer convex portion is greater than the hardness of the surface layer. Also hard. The blade that is the toner layer thickness regulating member is considered to be mainly in contact with the convex portion. From this, it can be considered that the convex portion with which the blade comes into contact is hardened so as to suppress the occurrence of toner fusion and to suppress the occurrence of filming. Therefore, it is considered that the developing roller described in Patent Document 2 suppresses the occurrence of problems due to toner fusion such as filming, and does not improve toner transportability.

また、特許文献2に記載の現像ローラは、初期段階から、下層が露出しており、表面の磨耗により、トナー搬送性を高めるものでもなく、むしろ凸部の消失により、トナーの搬送性が低下すると考えられる。   Further, the developing roller described in Patent Document 2 has an exposed lower layer from the initial stage, and does not improve toner transportability due to surface wear, but rather deteriorates toner transportability due to disappearance of convex portions. I think that.

また、特許文献3によれば、部材表面が改善され、かつ、硬質めっき層のメリットを充分に活かすことができるため、長期耐久によってもその表面の劣化が小さく、高品質のトナー画像を提供することができることが開示されている。   Further, according to Patent Document 3, since the surface of the member is improved and the merit of the hard plating layer can be fully utilized, the deterioration of the surface is small even with long-term durability, and a high-quality toner image is provided. It is disclosed that it is possible.

しかしながら、特許文献3に記載の現像剤担持部材は、長期間にわたる、トナーの搬送性の低下を充分に抑制できない場合があった。よって、この現像剤担持体を備えた現像装置は、長期間にわたって、充分に高い画像濃度を維持することができず、高画質な画像を形成できない場合があった。このことは、以下のことによると考えられる。   However, the developer-carrying member described in Patent Document 3 may not be able to sufficiently suppress a decrease in toner transportability over a long period of time. Therefore, the developing device provided with the developer carrying member cannot maintain a sufficiently high image density for a long period of time and may not be able to form a high-quality image. This is considered to be due to the following.

まず、特許文献3に記載の現像剤担持部材は、硬質めっき層を、所定の硬さ以上とし、さらに0.2μm以上としており、硬質めっき層の、耐摩耗性の高さ等のメリットを充分に活かすためのものである。すなわち、硬質めっき層が磨耗して、下層の無電解めっき中間層が露出させ、トナー搬送性を高めるものでないと考えられる。このことから、耐久印刷しても、現像ローラの表面がトナー搬送力の高いものにならないと考えられる。よって、耐久印刷すると、トナーの搬送性が低下すると考えられる。   First, the developer-carrying member described in Patent Document 3 has a hard plating layer having a predetermined hardness or more and further 0.2 μm or more, and has sufficient merits such as high wear resistance of the hard plating layer. It is for making use of it. That is, it is considered that the hard plating layer is worn away and the lower electroless plating intermediate layer is exposed, and the toner transportability is not improved. For this reason, it is considered that the surface of the developing roller does not have a high toner conveying force even after durable printing. Accordingly, it is considered that the durability of toner decreases the toner transportability.

また、無電解めっき中間層には、微粒子が含有されておらず、微粒子に起因する凹凸を形成させるものでもないと考えられる。よって、このことからも、トナーの搬送性が充分に高いものではないと考えられる。   Further, it is considered that the electroless plating intermediate layer does not contain fine particles and does not form irregularities due to the fine particles. For this reason, it is considered that the toner transportability is not sufficiently high.

また、特許文献4によれば、長期の使用においても、トナーの融着に起因する画像劣化がなく、長寿命化が可能な現像剤量規制ブレードを提供することができることが開示されている。   Further, Patent Document 4 discloses that a developer amount regulating blade capable of extending the life without causing image deterioration due to toner fusion even in long-term use can be provided.

しかしながら、特許文献4に記載の現像装置は、現像剤量規制ブレードの表面に、複合めっき層を有するものであり、現像ローラの表面にめっき層を形成したものではない。これでは、トナーを好適に帯電させることができたとしても、トナー搬送性を充分に高めるものではなかった。   However, the developing device described in Patent Document 4 has a composite plating layer on the surface of the developer amount regulating blade, and does not have a plating layer formed on the surface of the developing roller. In this case, even if the toner can be suitably charged, the toner transportability is not sufficiently improved.

また、特許文献5によれば、2成分接触現像を行った際にもかぶりや画像濃度の低下を発生することなく良好な画像形成を行うことができることが開示されている。そして、特許文献5には、現像剤担持体として、表面にめっき被覆層を有し、そのめっき被覆層が、めっき液に微粒子を分散させためっき処理を施したものが記載されている。この現像剤担持体は、3μm以上と大きい微粒子が含有されており、トナー搬送性とトナーへの帯電付与能とをともに高めることができるものではないと考えられる。このことは、特許文献5には、2成分現像剤を用いた現像装置が記載されていることからも明確である。また、前記めっき被膜層として、無電解めっき層が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-260260 discloses that good image formation can be performed without causing fogging or a decrease in image density even when two-component contact development is performed. Patent Document 5 describes a developer carrier having a plating coating layer on the surface, and the plating coating layer is subjected to a plating treatment in which fine particles are dispersed in a plating solution. This developer carrier contains fine particles as large as 3 μm or more, and it is considered that both the toner transportability and the ability to impart charge to the toner cannot be improved. This is also clear from Patent Document 5 that describes a developing device using a two-component developer. An electroless plating layer is described as the plating film layer.

また、特許文献6によれば、現像ローラ表面の削れを抑制し、長期間にわたって現像ローラによる均一な現像剤搬送を安定して行うことができることが開示されている。   Patent Document 6 discloses that the surface of the developing roller can be prevented from being scraped, and uniform developer conveyance by the developing roller can be stably performed over a long period of time.

しかしながら、特許文献6に記載の現像装置は、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができない場合があった。このことは、微粉末が分析析出されためっき被膜が最外層であると、トナーを充分に帯電させにくかったり、このめっき被膜の上に、他の層を備えるものではないので、微粉末が脱落したりすることがあることによると考えられる。   However, the developing device described in Patent Document 6 may not be able to form a sufficiently high-quality image over a long period of time. This is because if the plating film on which the fine powder is analyzed and deposited is the outermost layer, it is difficult to sufficiently charge the toner, or the other layer is not provided on the plating film. This is thought to be due to things that may occur.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる現像装置を提供することが目的である。また、前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することが目的である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a developing device capable of forming a high-quality image over a long period of time. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with the developing device.

本発明者等は、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができない原因として、以下のことに着目した。   The inventors of the present invention have focused on the following as the reason why a sufficiently high-quality image cannot be formed over a long period of time.

まず、現像装置を使用すると、その現像装置内のトナーが徐々に劣化することに着目した。このことは、現像装置を使用すると、その現像装置内に新たなトナーが補給されるものの、現像に用いられず、現像装置内に滞留したままのトナーが存在することによると考えられる。そして、トナーが劣化すると、現像ローラによるトナー搬送性が低下すると考えられる。   First, attention was paid to the fact that when a developing device is used, the toner in the developing device gradually deteriorates. This is considered to be due to the fact that when a developing device is used, new toner is replenished in the developing device, but there is toner that is not used for development but remains in the developing device. When the toner deteriorates, it is considered that the toner transportability by the developing roller is lowered.

また、画像濃度を高めるためには、現像領域に搬送されるトナーの量を増やす必要があると考えられる。すなわち、現像装置に備えられる現像ローラの、トナー搬送性が高いことが求められる。そして、この現像ローラのトナー搬送性は、現像ローラの表面の凹凸に依存すると考えられるが、長期間にわたって画像形成を行うと、現像ローラの表面が磨耗し、凸部が徐々に削られると考えられる。このことにより、現像ローラによるトナー搬送性が低下すると考えられる。   Further, in order to increase the image density, it is considered necessary to increase the amount of toner conveyed to the development area. In other words, the developing roller provided in the developing device is required to have high toner transportability. The toner transportability of the developing roller is considered to depend on the unevenness of the surface of the developing roller. However, when an image is formed over a long period of time, the surface of the developing roller is worn and the convex portion is gradually scraped. It is done. As a result, it is considered that toner transportability by the developing roller is lowered.

これらのことにより、長期間にわたって画像形成を行うと、得られる画像濃度が徐々に低下すると推察した。   For these reasons, it was assumed that the image density obtained gradually decreased when image formation was performed over a long period of time.

また、現像ローラは、トナー搬送性を高めるために、表面にブラスト処理等を施して、凹凸を形成させることが考えられる。しかしながら、このような現像ローラは、初期のトナー搬送性が高くても、使用によるトナー搬送性の低下が大きくなる傾向がある。よって、トナー搬送性を単に高めるだけでは、長期間にわたって、好適なトナー搬送性を維持することができないと考えられる。   Further, in order to improve toner transportability, it is conceivable that the developing roller is subjected to blasting or the like on the surface to form irregularities. However, even if such a developing roller has a high initial toner transportability, a decrease in toner transportability due to use tends to increase. Therefore, it is considered that a suitable toner transportability cannot be maintained over a long period of time simply by improving the toner transportability.

さらに、表面にブラスト処理等を施して、凹凸を形成させた場合、凹凸が大きく、その先端である凸部が鋭利になる傾向がある。このため、トナーが劣化しやすくなると考えられる。また、トナーが現像ローラの表面に融着しやすくなると考えられる。   Furthermore, when the surface is subjected to blasting or the like to form irregularities, the irregularities are large and the convex portion at the tip tends to be sharp. For this reason, it is considered that the toner easily deteriorates. In addition, the toner is considered to be easily fused to the surface of the developing roller.

また、トナーは、上述したように、現像ローラの表面で擦りつけられて帯電するので、凹凸が大きいと帯電しにくくなると考えられる。さらに、エッジ部分には電界が集中しやすい傾向があるので、凹凸の凸部が鋭利になると、現像時に電界の集中が起こりやすいと考えられる。この電界の集中が原因で画像濃度むらが発生しやすくなると考えられる。   Further, as described above, since the toner is rubbed and charged on the surface of the developing roller, it is considered that the toner is difficult to be charged if the unevenness is large. Furthermore, since the electric field tends to concentrate on the edge portion, it is considered that the concentration of the electric field is likely to occur at the time of development when the convex and concave portions are sharp. It is considered that unevenness in image density is likely to occur due to the concentration of the electric field.

そこで、本発明者等は、表面にブラスト処理等を施して、凹凸を形成させるのではなく、微粒子を含むめっき層を形成した現像ローラを用いる、以下のような本発明に想到するに至った。   Accordingly, the present inventors have arrived at the present invention as described below, which uses a developing roller in which a plating layer containing fine particles is formed instead of forming concavo-convex portions by blasting the surface or the like. .

本発明の一態様に係る現像装置は、静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持したトナーを、前記像担持体まで搬送する現像ローラを備え、前記現像ローラが、基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、前記被覆層が、電解めっき層と、前記電解めっき層より前記基材に近い側の下地層との少なくとも2つの層を積層したものであって、前記下地層が、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層であり、前記電解めっき層が、前記下地層より硬く、前記微粒子の体積平均粒子径をRμm、前記現像ローラの表面に担持されているトナーの体積平均粒子径をLμm、前記めっき液中における前記微粒子の含有率をV体積%とした場合、下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする現像装置である。   A developing device according to an aspect of the present invention includes a developing roller that is disposed to face an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and that transports toner carried on the surface to the image carrier, The roller includes a base material and a coating layer formed on the base material, and the coating layer includes at least two of an electrolytic plating layer and a base layer closer to the base material than the electrolytic plating layer. The underlayer is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed, and the electrolytic plating layer includes the lower layer. When the volume average particle size of the fine particles is R μm, the volume average particle size of the toner carried on the surface of the developing roller is L μm, and the content of the fine particles in the plating solution is V volume%. The following formulas (1) to (3) The developing device is characterized by satisfying.

250 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R×L×V ≦ 400 (2)
L > R > 0 (3)
このような構成によれば、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる現像装置を提供することができる。
250 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R × L × V ≦ 400 (2)
L>R> 0 (3)
According to such a configuration, it is possible to provide a developing device that can form a high-quality image over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

まず、備えた現像ローラとしては、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層である下地層を備えているので、その下地層より現像ローラの表面に近い側に、電解めっき層で被覆していても、微粒子に由来する凹凸が表面に形成された現像ローラとなると考えられる。また、現像ローラの表面に形成された凹凸は、微粒子に由来するので、その凸部が鋭利な形状とはならず、丸みを帯びたものになると考えられる。このことから、現像ローラの表面に形成されている凹凸による、トナーの劣化を充分に抑制することができると考えられる。   First, the developing roller is provided with a base layer that is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed. Even if it is coated with an electroplating layer on the side close to the surface, it is considered that the developing roller has irregularities derived from fine particles formed on the surface. In addition, since the unevenness formed on the surface of the developing roller is derived from fine particles, the convex portion is not sharp but is considered to be rounded. From this, it is considered that toner deterioration due to unevenness formed on the surface of the developing roller can be sufficiently suppressed.

そして、その下地層が、上記式(1)〜(3)を満たすので、現像ローラの表面に形成された凹凸が、非常に細かく、凸部を多く形成されていると考えられる。このことから、現像ローラの表面に担持されたトナーが、現像ローラに擦りつけられることによって、好適に帯電されると考えられる。よって、高画質な画像を形成できると考えられる。   And since the base layer satisfy | fills said Formula (1)-(3), it is thought that the unevenness | corrugation formed in the surface of a developing roller is very fine, and many convex parts are formed. From this, it is considered that the toner carried on the surface of the developing roller is suitably charged by being rubbed against the developing roller. Therefore, it is considered that a high-quality image can be formed.

また、現像ローラの表面に形成された凹凸は、その凸部が鋭利な形状とはならないと考えられるので、エッジ部分に電界が集中することによる画像濃度むらの発生が抑制されると考えられる。   Further, since the unevenness formed on the surface of the developing roller is considered not to have a sharp shape, it is considered that the occurrence of uneven image density due to the concentration of the electric field at the edge portion is suppressed.

さらに、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある下地層が露出してくると考えられる。そして、この下地層は、微粒子が含有されており、その微粒子に由来する凹凸が形成されているので、この下地層が露出してくると、現像ローラのトナー搬送性が高まると考えられる。   Further, when the toner is transported by the developing roller, it is considered that the surface of the developing roller is gradually worn and the underlying layer under the electrolytic plating layer is exposed. Since the underlayer contains fine particles and irregularities derived from the fine particles are formed, it is considered that the toner transportability of the developing roller is enhanced when the underlayer is exposed.

また、このような下地層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。   In addition, it is considered that toner deterioration is progressing when such a base layer is exposed. That is, it is considered that the toner transportability is decreasing due to the deterioration of the toner.

このように、現像ローラが長期間にわたって現像に用いられると、トナーの劣化が進行し、トナー自体のトナー搬送性が低下すると考えられるが、一方で、現像ローラのトナー搬送性を高めることができると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナー搬送性を維持することができると考えられる。   As described above, when the developing roller is used for development over a long period of time, it is considered that the toner deteriorates and the toner transportability of the toner itself is lowered. On the other hand, the toner transportability of the developing roller can be improved. it is conceivable that. That is, it is considered that the toner transportability can be maintained over a long period of time.

電解めっき層が設けられている場合に対して、初期の段階から、下地層が露出していると、微粒子の脱落が発生しやすくなると考えられる。また、トナー自体のトナー搬送性が低下していない状態で、現像ローラに求められるトナー搬送性が、トナーが劣化したときほど高くはないと考えられる。また、初期の段階で、下地層より硬い電解めっき層を、下地層より表層に近い側に設けることによって、下地層が露出してくるまで、下地層を好適に保護できると考えられる。よって、下地層の上に電解めっき層を備えることによって、トナーの劣化に応じて現像ローラのトナー搬送性を高めることができ、微粒子の脱落も抑制できると考えられる。   In contrast to the case where the electrolytic plating layer is provided, it is considered that if the underlayer is exposed from the initial stage, the fine particles are likely to fall off. Further, it is considered that the toner transportability required for the developing roller is not as high as when the toner is deteriorated in a state where the toner transportability of the toner itself is not lowered. In addition, it is considered that the base layer can be suitably protected until the base layer is exposed by providing an electrolytic plating layer harder than the base layer on the side closer to the surface layer than the base layer in the initial stage. Therefore, by providing the electrolytic plating layer on the underlayer, it is considered that the toner transportability of the developing roller can be improved according to the deterioration of the toner, and the dropping of the fine particles can be suppressed.

以上のことから、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる現像装置を得ることができると考えられる。   From the above, it is considered that a developing device capable of forming a high-quality image over a long period of time can be obtained.

また、前記現像装置において、下記式(4)及び下記式(5)を満たすことが好ましい。   In the developing device, it is preferable that the following formula (4) and the following formula (5) are satisfied.

500 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R×L×V ≦ 400 (5)
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、現像ローラの表面に、下地層に含まれる微粒子に由来する凹凸が、より細かく、より多く形成されていることによると考えられる。
500 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R × L × V ≦ 400 (5)
According to such a configuration, a higher quality image can be formed over a long period of time. This is considered to be because the surface of the developing roller has finer and more irregularities derived from fine particles contained in the underlayer.

また、前記現像装置において、下記式(6)及び下記式(7)を満たすことが好ましい。   In the developing device, it is preferable that the following formula (6) and the following formula (7) are satisfied.

1000 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R×L×V ≦ 400 (7)
このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。このことは、現像ローラの表面に、下地層に含まれる微粒子に由来する凹凸が、より細かく、より多く形成されていることによると考えられる。
1000 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R × L × V ≦ 400 (7)
According to such a configuration, a higher quality image can be formed over a long period of time. This is considered to be because the surface of the developing roller has finer and more irregularities derived from fine particles contained in the underlayer.

また、前記現像装置において、前記微粒子が、炭化珪素粒子であることが好ましい。   In the developing device, the fine particles are preferably silicon carbide particles.

このような構成によれば、より長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、下地層に含まれる微粒子として、炭化珪素(SiC)粒子を用いることによって、下地層をより硬くすることができることによると考えられる。   According to such a configuration, a high-quality image can be formed over a longer period. This is considered to be because the underlayer can be made harder by using silicon carbide (SiC) particles as fine particles contained in the underlayer.

また、前記現像装置において、前記電解めっき層が、Crを含む層であり、前記下地層が、前記微粒子及びNiを含む層であることが好ましい。   In the developing device, it is preferable that the electrolytic plating layer is a layer containing Cr, and the base layer is a layer containing the fine particles and Ni.

このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。   According to such a configuration, a higher quality image can be formed over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

前記下地層として、Niを含む層を用いることによって、この下地層に含まれる微粒子と、下地層を構成する他の成分との親和性が高まり、微粒子に由来する凹凸を好適に形成できると考えられる。また、Niを含む層は、前記電解めっき層との親和性が高いと考えられる。よって、前記電解めっき層と下地層との密着性に優れ、電解めっき層の形成を阻害することが少ないと考えられる。さらに、下地層として、微粒子とともにNiを含む層とすることによって、下地層をより硬くすることができることによると考えられる。   By using a layer containing Ni as the underlayer, the affinity between the fine particles contained in the underlayer and other components constituting the underlayer is increased, and it is considered that irregularities derived from the fine particles can be suitably formed. It is done. Moreover, the layer containing Ni is considered to have high affinity with the electrolytic plating layer. Therefore, it is thought that it is excellent in the adhesiveness of the said electroplating layer and a base layer, and hardly inhibits formation of an electroplating layer. Furthermore, it is considered that the underlying layer can be made harder by using a layer containing Ni together with fine particles as the underlying layer.

また、前記電解めっき層として、Crを含む層を用いることによって、常温でも不動態を形成することができると考えられる。この不動態が形成された電解めっき層に、トナーが擦りつけられることにより、トナー、特に正極性トナーが好適に帯電されると考えられる。   Moreover, it is thought that a passive state can be formed even at normal temperature by using a layer containing Cr as the electrolytic plating layer. It is considered that the toner, particularly the positive polarity toner, is suitably charged when the toner is rubbed against the electroplating layer in which the passivation is formed.

これらのことから、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。   From these, it is considered that a higher quality image can be formed over a long period of time.

また、前記現像装置において、前記基材が、アルミニウム系基材であることが好ましい。   In the developing device, the base material is preferably an aluminum base material.

このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。   According to such a configuration, a higher quality image can be formed over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすいものの、表層に微細な凹凸を有する。本発明においては、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に前記下地層と前記電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではない。また、表層に微細な凹凸を有する基材上に、微粒子を含む下地層を形成すると、基材の表層にある凹凸に微粒子が固定されること等によって、微粒子に由来する凹凸を好適に形成でき、さらに脱落しにくくなると考えられる。   The aluminum-based substrate is soft and easily worn, but has fine irregularities on the surface layer. In the present invention, even if the surface of the base material is easily worn, the coating layer including the base layer and the electrolytic plating layer is formed on the base material. Absent. In addition, when a base layer containing fine particles is formed on a substrate having fine irregularities on the surface layer, the irregularities derived from the fine particles can be suitably formed by fixing the fine particles to the irregularities on the surface layer of the substrate. It is thought that it will become more difficult to drop off.

このことから、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。   From this, it is considered that a higher quality image can be formed over a long period of time.

また、前記基材が、粗面化処理が施されていない基材であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said base material is a base material which has not been roughened.

このような構成によれば、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。   According to such a configuration, a higher quality image can be formed over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

まず、粗面化処理を施した基材を用いなくても、微粒子を含む下地層を設けることによって、微粒子に由来する凹凸を、現像ローラ表面に形成できると考えられる。また、このような現像ローラは、粗面化処理を施した基材よりも、形成される凹凸が小さく、トナー搬送性に優れると考えられる。また、上述したように、トナーへの帯電付与能も優れ、電界集中による不具合の発生も抑制できると考えられる。   First, it is considered that unevenness derived from fine particles can be formed on the surface of the developing roller by providing a base layer containing fine particles without using a base material subjected to roughening treatment. In addition, such a developing roller is considered to have less unevenness and better toner transportability than a substrate subjected to a roughening treatment. Further, as described above, it is considered that the toner is excellent in charge imparting ability, and it is possible to suppress the occurrence of problems due to electric field concentration.

また、粗面化処理を施した基材は、ブラスト処理等によって、粗面化処理する際に、基材に圧力がかかり、基材の円周方向に歪みが発生することがある。この歪みにより、ハーフ画像等の画像を印刷した際に、現像ローラ周期のピッチむらが発生するおそれがある。   Moreover, when the roughened substrate is subjected to a roughening treatment such as blasting, pressure is applied to the substrate, and distortion may occur in the circumferential direction of the substrate. Due to this distortion, when an image such as a half image is printed, uneven pitch of the developing roller may occur.

これらのことから、基材として、粗面化処理が施されていない基材を用いることによって、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。   From these facts, it is considered that a higher quality image can be formed over a long period of time by using a base material that has not been subjected to roughening treatment as the base material.

また、本発明の他の一態様に係る画像形成装置は、前記現像装置、及び前記像担持体を備えるものである。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the developing device and the image carrier.

このような構成によれば、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。このことは、前記現像装置を備えることによると考えられる。   According to such a configuration, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image over a long period of time. This is considered to be due to the provision of the developing device.

本発明によれば、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる現像装置を提供することができる。また、前記現像装置を備えた画像形成装置が提供される。   According to the present invention, it is possible to provide a developing device capable of forming a high-quality image over a long period of time. An image forming apparatus including the developing device is provided.

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部を拡大して示す概略断面図である。1 is an enlarged schematic sectional view showing an image forming unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る現像ローラの表面部の層構造を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the layer structure of the surface part of the developing roller which concerns on embodiment of this invention. 現像ローラの下地層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the thickness of each layer of the base layer of an image development roller, and an electroplating layer. 微粒子の体積平均粒子径R、トナーの体積平均粒子径L、及び下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vと、評価結果との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the volume average particle diameter R of fine particles, the volume average particle diameter L of toner, the content V of fine particles in a plating solution used when forming an underlayer, and the evaluation results.

以下、本発明の実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置について、図面に基づき詳細に説明する。ここで、画像形成装置としては、図面に示す構成の画像形成装置、具体的には、モノクロタイプのプリンタ装置を例に挙げて説明するが、電子写真方式を利用した画像形成装置であればよく、モノクロタイプのプリンタ装置に限定されるものではない。また、具体的には、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機等の他の画像形成装置であってもよい。また、像担持体として、ドラム状の感光体である感光体ドラムを例に挙げて説明するが、これに限定するものではなく、ベルト状の感光体であっても、シート状の感光体であってもよい。   Hereinafter, an image forming apparatus including a developing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, as the image forming apparatus, an image forming apparatus having the configuration shown in the drawings, specifically, a monochrome type printer apparatus will be described as an example, but any image forming apparatus using an electrophotographic method may be used. The printer is not limited to a monochrome type printer. Specifically, it may be another image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine having these functions. The image bearing member will be described by taking a photosensitive drum as a drum-shaped photosensitive member as an example. However, the image bearing member is not limited to this, and a belt-shaped photosensitive member may be a sheet-shaped photosensitive member. There may be.

図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置(プリンタ)1の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置1は、記録媒体である用紙Pを収容する給紙部10と、この給紙部10から給紙された用紙P上にトナー像を形成する画像形成部20と、この画像形成部20で用紙P上に形成された未定着トナー像を用紙P上に定着させる定着部30と、この定着部30によってトナー像が定着された用紙Pを画像形成装置外に排出する排紙部40とを含む。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus (printer) 1 according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 includes a paper feeding unit 10 that stores a paper P that is a recording medium, an image forming unit 20 that forms a toner image on the paper P fed from the paper feeding unit 10, and the image forming unit. A fixing unit 30 that fixes the unfixed toner image formed on the paper P by the unit 20 on the paper P, and a paper discharge unit that discharges the paper P on which the toner image is fixed by the fixing unit 30 to the outside of the image forming apparatus. 40.

また、画像形成装置1本体には、給紙部10から画像形成部20及び定着部30を経由して排紙部40に向けて用紙Pを搬送する用紙搬送部50が備えられている。用紙搬送部50には、給紙部10から画像形成部20及び定着部30を経由して排紙部40を繋ぐ搬送路52と、この搬送路52の適所に搬送ローラ対51とを備える。そして、前記用紙搬送部50は、用紙Pを、搬送ローラ対51によって、搬送路52内を搬送させることにより、用紙Pを給紙部10から画像形成部20及び定着部30を経由して排紙部40へ搬送する。   The main body of the image forming apparatus 1 includes a paper transport unit 50 that transports the paper P from the paper feed unit 10 to the paper discharge unit 40 via the image forming unit 20 and the fixing unit 30. The sheet conveyance unit 50 includes a conveyance path 52 that connects the paper discharge unit 40 via the image forming unit 20 and the fixing unit 30 from the paper supply unit 10, and a conveyance roller pair 51 at an appropriate position of the conveyance path 52. The paper transport unit 50 discharges the paper P from the paper feed unit 10 via the image forming unit 20 and the fixing unit 30 by transporting the paper P in the transport path 52 by the transport roller pair 51. It is conveyed to the paper unit 40.

給紙部10は、給紙トレイ11、ピックアップローラ12、及び給紙ローラ対13を備えている。給紙トレイ11は、画像形成装置本体内における画像形成部20より下方位置に挿脱可能に装着され、複数枚の用紙Pが積層された用紙束を貯留する。ピックアップローラ12は、用紙Pの搬送方向上流側で上方位置に設けられ、給紙トレイ11に貯留された用紙束の最上面の用紙Pを1枚ずつ取り出す。給紙ローラ対13は、ピックアップローラ12によって取り出された用紙Pを搬送路52に送り出す。そうすることによって、給紙部10は、画像形成部20に用紙Pを供給する。   The paper feed unit 10 includes a paper feed tray 11, a pickup roller 12, and a paper feed roller pair 13. The sheet feed tray 11 is detachably mounted at a position below the image forming unit 20 in the image forming apparatus main body, and stores a sheet bundle in which a plurality of sheets P are stacked. The pickup roller 12 is provided at an upper position on the upstream side in the conveyance direction of the paper P, and takes out the paper P on the uppermost surface of the paper bundle stored in the paper feed tray 11 one by one. The pair of paper feed rollers 13 sends the paper P taken out by the pickup roller 12 to the transport path 52. By doing so, the paper feeding unit 10 supplies the paper P to the image forming unit 20.

また、給紙部10は、画像形成装置1の一側面、例えば、図1に示す右側側面に取り付けられる手差しトレイ14、及びピックアップローラ15をさらに備えている。手差しトレイ14は、用紙Pを手差し操作で画像形成部20へ向けて供給するために用いられるものである。ピックアップローラ15は、手差しトレイ14に載置された用紙Pを取り出して、搬送路52に送り出す。そうすることによって、給紙部10は、画像形成部20に用紙Pを供給する。   The paper feeding unit 10 further includes a manual feed tray 14 and a pickup roller 15 that are attached to one side surface of the image forming apparatus 1, for example, the right side surface shown in FIG. The manual feed tray 14 is used for supplying the paper P toward the image forming unit 20 by manual feed operation. The pickup roller 15 takes out the paper P placed on the manual feed tray 14 and sends it out to the transport path 52. By doing so, the paper feeding unit 10 supplies the paper P to the image forming unit 20.

画像形成部20は、給紙部10の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、画像形成部20は、外部(例えば、パーソナルコンピュータ等)から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部10から給紙された用紙P上にトナー像を形成するためのものである。なお、画像形成部20の構成については、後述する。   The image forming unit 20 is disposed on the downstream side of the sheet feeding unit 10 in the sheet conveyance direction. The image forming unit 20 is for forming a toner image on the paper P fed from the paper feeding unit 10 based on image data transmitted from the outside (for example, a personal computer). . The configuration of the image forming unit 20 will be described later.

定着部30は、画像形成部20の用紙搬送方向下流側に配置される。そして、定着部30は、画像形成部20で用紙P上に形成された未定着トナー像を用紙P上に定着させるためのものである。定着部30は、内部に加熱源である通電発熱体を備えた加熱ローラ31と、前記加熱ローラ31に対向配置された加圧ローラ32とを備えている。   The fixing unit 30 is disposed downstream of the image forming unit 20 in the sheet conveyance direction. The fixing unit 30 fixes the unfixed toner image formed on the paper P by the image forming unit 20 on the paper P. The fixing unit 30 includes a heating roller 31 provided with an energization heating element serving as a heating source therein, and a pressure roller 32 disposed to face the heating roller 31.

定着部30へ供給された用紙Pは、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間に形成される定着ニップ部を通過することで、加熱加圧される。これにより、画像形成部20で用紙Pに転写されたトナー像は、用紙Pに定着される。定着処理の完了した用紙Pは、定着部30から延設された搬送路52を経由して、画像形成装置1本体の頂部に設けられた排紙部40の排紙トレイ41へ向けて排紙される。   The paper P supplied to the fixing unit 30 is heated and pressurized by passing through a fixing nip formed between the heating roller 31 and the pressure roller 32. As a result, the toner image transferred to the paper P by the image forming unit 20 is fixed to the paper P. The sheet P for which the fixing process has been completed is discharged toward a discharge tray 41 of a discharge section 40 provided at the top of the main body of the image forming apparatus 1 via a conveyance path 52 extending from the fixing section 30. Is done.

排紙部40は、画像形成装置1の頂部が凹没されることによって、形成され、この凹部の底部に排紙された用紙Pを受ける排紙トレイ41を備える。   The paper discharge unit 40 includes a paper discharge tray 41 that receives the paper P that is formed by recessing the top of the image forming apparatus 1 and is discharged to the bottom of the concave.

画像形成装置1は、給紙部10から給紙された用紙P上に、画像形成部20でトナー像を形成し、そのトナー像を定着部30で定着させることにより画像を形成する。そして、画像が形成された用紙Pを排紙部40によって排紙する。   The image forming apparatus 1 forms a toner image on the paper P fed from the paper feeding unit 10 by the image forming unit 20 and fixing the toner image by the fixing unit 30. Then, the paper P on which the image is formed is discharged by the paper discharge unit 40.

次に、画像形成部20について、図1に加え、図2を参照しながら説明する。なお、図2は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部20を拡大して示す概略断面図である。   Next, the image forming unit 20 will be described with reference to FIG. 2 in addition to FIG. FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing the image forming unit 20 of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.

画像形成部20には、像担持体である感光体ドラム21が所定の方向(図2では、時計回り)に回転可能に配置されている。そして、画像形成部20は、この感光体ドラム21上にトナー像を形成し、そのトナー像を給紙部10から給紙された用紙P上に転写するものである。そうすることによって、画像形成部20は、外部(例えば、パーソナルコンピュータ等)から伝送された画像データ等に基づいて、給紙部10から給紙された用紙P上にトナー像を形成する。   In the image forming unit 20, a photosensitive drum 21 serving as an image carrier is disposed so as to be rotatable in a predetermined direction (clockwise in FIG. 2). The image forming unit 20 forms a toner image on the photosensitive drum 21 and transfers the toner image onto the paper P fed from the paper feeding unit 10. By doing so, the image forming unit 20 forms a toner image on the paper P fed from the paper feeding unit 10 based on image data transmitted from the outside (for example, a personal computer or the like).

そして、画像形成部20は、トナー像が感光体ドラム21から用紙Pへ転写する位置を感光体ドラム21の回転方向の最も上流側とした場合に、そこから下流側に向かって順に、クリーニングされる位置、除電される位置、帯電される位置、露光される位置、及び現像される位置となるように、クリーニング装置22、除電装置23、帯電装置24、露光装置25、及び現像装置70が、それぞれ感光体ドラム21の周囲に備えられている。そして、画像形成部20は、感光体ドラム21上に形成されたトナー像を、給紙部10から給紙された用紙Pに転写する際に、用紙Pを搬送する搬送ベルト27を備えている。また、画像形成部20は、トナー像が感光体ドラム21から用紙Pへ転写する位置に、搬送ベルト27を介して、転写ローラ26が備えられている。   Then, when the position where the toner image is transferred from the photosensitive drum 21 to the paper P is the most upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 21, the image forming unit 20 is sequentially cleaned from there. The cleaning device 22, the charge removal device 23, the charging device 24, the exposure device 25, and the development device 70 so as to be a position to be discharged, a position to be discharged, a position to be charged, a position to be exposed, and a position to be developed. Each is provided around the photosensitive drum 21. The image forming unit 20 includes a conveyance belt 27 that conveys the paper P when the toner image formed on the photosensitive drum 21 is transferred to the paper P fed from the paper feeding unit 10. . In addition, the image forming unit 20 includes a transfer roller 26 via a conveyance belt 27 at a position where the toner image is transferred from the photosensitive drum 21 to the paper P.

感光体ドラム21は、帯電処理、露光処理、現像処理、クリーニング処理、及び除電処理等によって、その周面上に、画像情報に基づくトナー像を形成させるためのものである。感光体ドラム21としては、画像形成装置に備えられる感光体ドラムであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アモルファスシリコン(a−Si)感光体ドラムや有機感光体(OPC)ドラム等が挙げられる。   The photosensitive drum 21 is for forming a toner image based on image information on its peripheral surface by charging, exposure, development, cleaning, neutralization, and the like. The photoreceptor drum 21 is not particularly limited as long as it is a photoreceptor drum provided in the image forming apparatus. Specifically, for example, an amorphous silicon (a-Si) photosensitive drum, an organic photosensitive (OPC) drum, or the like can be given.

帯電装置24は、矢符方向に回転されている感光体ドラム21の周面を帯電させるためのものである。帯電装置24としては、画像形成装置に備えられる帯電装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、帯電ローラを備え、その帯電ローラに所定の帯電バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラムの周面を帯電させる接触帯電方式の帯電装置や、コロトロン型やスコロトロン型の非接触型放電方式の帯電装置等が挙げられる。   The charging device 24 is for charging the peripheral surface of the photosensitive drum 21 rotated in the arrow direction. The charging device 24 is not particularly limited as long as it is a charging device provided in the image forming apparatus. Specifically, for example, a charging device including a charging roller and charging a peripheral surface of the photosensitive drum by applying a predetermined charging bias voltage to the charging roller, a corotron type or a scorotron type Examples thereof include a non-contact discharge type charging device.

露光装置25は、帯電装置24によって周面が帯電された感光体ドラム21の周面に、画像情報に基づくレーザ光やLED光等の露光光Lを照射し、感光体ドラム21の周面上に画像情報に基づく静電潜像を形成させるためのものである。露光装置25としては、画像形成装置に備えられる露光装置であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、LEDヘッドユニットやレーザ走査ユニット(LSU)等が挙げられる。   The exposure device 25 irradiates the peripheral surface of the photosensitive drum 21 whose peripheral surface is charged by the charging device 24 with exposure light L such as laser light or LED light based on the image information, and on the peripheral surface of the photosensitive drum 21. For forming an electrostatic latent image based on image information. The exposure device 25 is not particularly limited as long as it is an exposure device provided in the image forming apparatus. Specifically, an LED head unit, a laser scanning unit (LSU), etc. are mentioned, for example.

現像装置70は、感光体ドラム21の周面上に形成された静電潜像をトナー像に現像するためのものである。現像装置70は、現像容器71内に内装された、現像ローラ72、攪拌ローラ73,74、ブレード75を備えている。   The developing device 70 is for developing the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 21 into a toner image. The developing device 70 includes a developing roller 72, stirring rollers 73 and 74, and a blade 75 that are housed in a developing container 71.

現像容器71は、現像装置70の外郭を構成し、1成分現像剤であるトナーを収容する現像槽である。現像容器71には、感光体ドラム21に対向する位置に開口部が設けられている。現像ローラ72が、その開口部から、感光体ドラム21に向けて露出するように設けられている。そして、現像容器71には、その下部に、現像剤貯留部81が形成されている。   The developing container 71 is a developing tank that constitutes an outline of the developing device 70 and stores toner that is a one-component developer. The developing container 71 has an opening at a position facing the photosensitive drum 21. A developing roller 72 is provided so as to be exposed toward the photosensitive drum 21 from the opening. In the developing container 71, a developer storage portion 81 is formed in the lower part thereof.

現像剤貯留部81は、現像装置70の長手方向(図2の紙面に対して垂直方向)に延びる2つの隣り合う現像剤貯留室82,83から構成されている。現像剤貯留室82,83は、仕切り板84によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両端部付近において互いに連通している。   The developer storage unit 81 is composed of two adjacent developer storage chambers 82 and 83 extending in the longitudinal direction of the developing device 70 (perpendicular to the paper surface of FIG. 2). The developer storage chambers 82 and 83 are partitioned from each other in the longitudinal direction by a partition plate 84, but communicate with each other in the vicinity of both ends in the longitudinal direction.

また、各現像剤貯留室82,83には、攪拌ローラ73,74が装着されている。攪拌ローラ73,74は、回転により現像剤を攪拌しつつ搬送するためのものである。そして、攪拌ローラ73,74は、搬送方向が互いに逆方向になるように配置されているので、現像剤は、現像剤貯留室82及び現像剤貯留室83内を攪拌されつつ搬送される。現像剤貯留部81は、トナーカートリッジ85から1成分現像剤であるトナーが供給される。   Further, stirring rollers 73 and 74 are mounted in the developer storage chambers 82 and 83, respectively. The agitating rollers 73 and 74 are for conveying the developer while being agitated by rotation. Since the agitation rollers 73 and 74 are arranged so that the conveyance directions are opposite to each other, the developer is conveyed in the developer storage chamber 82 and the developer storage chamber 83 while being agitated. The developer storage unit 81 is supplied with toner as a one-component developer from the toner cartridge 85.

現像ローラ72は、その周面にトナーを担持させた状態で回転することによって、現像剤貯留部81に貯留されているトナーを、感光体ドラム21の近傍まで搬送するためのものである。なお、現像ローラ72の構成については、後述する。   The developing roller 72 is for transporting the toner stored in the developer storage unit 81 to the vicinity of the photosensitive drum 21 by rotating in a state where the toner is carried on the peripheral surface thereof. The configuration of the developing roller 72 will be described later.

ブレード75は、現像ローラ72上に担持されたトナーの厚みを規制するトナー層規制部材である。ブレード75は、板状の部材であって、一方の端部が現像ローラ72の周面に対向して配置される。ブレード75としては、1成分現像方式の現像装置に備えられるブレードであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ステンレス鋼(SUS)製のブレードが挙げられる。   The blade 75 is a toner layer regulating member that regulates the thickness of the toner carried on the developing roller 72. The blade 75 is a plate-like member, and one end thereof is disposed to face the peripheral surface of the developing roller 72. The blade 75 is not particularly limited as long as it is a blade provided in a one-component developing type developing device. Specifically, for example, a stainless steel (SUS) blade can be used.

また、現像ローラ72の表面に担持されたトナーは、トナー層規制部材による規制位置を通過する際に帯電される。このことは、ブレード75による規制位置を通過する際に、現像ローラの表面にトナーが擦りつけられることによって、帯電されると考えられる。   Further, the toner carried on the surface of the developing roller 72 is charged when passing through the restriction position by the toner layer restriction member. This is considered to be charged when the toner is rubbed against the surface of the developing roller when passing through the regulation position by the blade 75.

次に、現像ローラ72について、図1及び図2に加え、図3を参照しながら説明する。なお、図3は、本発明の実施形態に係る現像ローラ72の表面部の層構造を説明するための概略断面図であり、感光体ドラム21もあわせて示す。   Next, the developing roller 72 will be described with reference to FIG. 3 in addition to FIGS. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining the layer structure of the surface portion of the developing roller 72 according to the embodiment of the present invention, and also shows the photosensitive drum 21 together.

現像ローラ72は、基材103と、基材103上に形成された被覆層104とを備え、被覆層104が、電解めっき層101と、電解めっき層101より基材103に近い側の下地層102との少なくとも2つの層を積層したものであって、下地層102が、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層であり、電解めっき層101が、下地層102より硬く、微粒子の体積平均粒子径をRμm、現像ローラの表面に担持されているトナーの体積平均粒子径をLμm、めっき液中における微粒子の含有率をV体積%とした場合、下記式(1)〜(3)を満たす。   The developing roller 72 includes a base material 103 and a coating layer 104 formed on the base material 103, and the coating layer 104 is an electroplating layer 101 and a base layer closer to the base material 103 than the electroplating layer 101. 102, in which at least two layers are laminated, and the underlayer 102 is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed. The layer 101 is harder than the underlayer 102, the volume average particle diameter of the fine particles is R μm, the volume average particle diameter of the toner carried on the surface of the developing roller is L μm, and the content of the fine particles in the plating solution is V volume%. In this case, the following expressions (1) to (3) are satisfied.

250 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R×L×V ≦ 400 (2)
L > R > 0 (3)
このような現像ローラを用いれば、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。
250 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R × L × V ≦ 400 (2)
L>R> 0 (3)
If such a developing roller is used, a high-quality image can be formed over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

まず、備えた現像ローラとしては、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層である下地層を備えているので、その下地層より現像ローラの表面に近い側に、電解めっき層で被覆していても、微粒子に由来する凹凸が表面に形成された現像ローラとなると考えられる。また、現像ローラの表面に形成された凹凸は、微粒子に由来するので、その凸部が鋭利な形状とはならず、丸みを帯びたものになると考えられる。このことから、現像ローラの表面に形成されている凹凸による、トナーの劣化を充分に抑制することができると考えられる。   First, the developing roller is provided with a base layer that is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed. Even if it is coated with an electroplating layer on the side close to the surface, it is considered that the developing roller has irregularities derived from fine particles formed on the surface. In addition, since the unevenness formed on the surface of the developing roller is derived from fine particles, the convex portion is not sharp but is considered to be rounded. From this, it is considered that toner deterioration due to unevenness formed on the surface of the developing roller can be sufficiently suppressed.

そして、その下地層が、上記式(1)〜(3)を満たすので、現像ローラの表面に形成された凹凸が、非常に細かく、凸部を多く形成されていると考えられる。このことから、現像ローラの表面に担持されたトナーが、現像ローラに擦りつけられることによって、好適に帯電されると考えられる。よって、高画質な画像を形成できると考えられる。   And since the base layer satisfy | fills said Formula (1)-(3), it is thought that the unevenness | corrugation formed in the surface of a developing roller is very fine, and many convex parts are formed. From this, it is considered that the toner carried on the surface of the developing roller is suitably charged by being rubbed against the developing roller. Therefore, it is considered that a high-quality image can be formed.

また、現像ローラの表面に形成された凹凸は、その凸部が鋭利な形状とはならないと考えられるので、エッジ部分に電界が集中することによる画像濃度むらの発生が抑制されると考えられる。   Further, since the unevenness formed on the surface of the developing roller is considered not to have a sharp shape, it is considered that the occurrence of uneven image density due to the concentration of the electric field at the edge portion is suppressed.

さらに、現像ローラによるトナーの搬送を行うと、現像ローラの表面から徐々に磨耗し、電解めっき層の下層にある下地層が露出してくると考えられる。そして、この下地層は、微粒子が含有されており、その微粒子に由来する凹凸が形成されているので、この下地層が露出してくると、現像ローラのトナー搬送性が高まると考えられる。   Further, when the toner is transported by the developing roller, it is considered that the surface of the developing roller is gradually worn and the underlying layer under the electrolytic plating layer is exposed. Since the underlayer contains fine particles and irregularities derived from the fine particles are formed, it is considered that the toner transportability of the developing roller is enhanced when the underlayer is exposed.

また、このような下地層が露出してくる頃には、トナーの劣化が進行していると考えられる。すなわち、トナーの劣化によるトナー搬送性の低下が進行していると考えられる。   In addition, it is considered that toner deterioration is progressing when such a base layer is exposed. That is, it is considered that the toner transportability is decreasing due to the deterioration of the toner.

このように、現像ローラが長期間にわたって現像に用いられると、トナーの劣化が進行し、トナー自体のトナー搬送性が低下すると考えられるが、一方で、現像ローラのトナー搬送性を高めることができると考えられる。すなわち、長期間にわたって、トナー搬送性を維持することができると考えられる。   As described above, when the developing roller is used for development over a long period of time, it is considered that the toner deteriorates and the toner transportability of the toner itself is lowered. On the other hand, the toner transportability of the developing roller can be improved. it is conceivable that. That is, it is considered that the toner transportability can be maintained over a long period of time.

電解めっき層が設けられている場合に対して、初期の段階から、下地層が露出していると、微粒子の脱落が発生しやすくなると考えられる。また、トナー自体のトナー搬送性が低下していない状態で、現像ローラに求められるトナー搬送性が、トナーが劣化したときほど高くはないと考えられる。また、初期の段階で、下地層より硬い電解めっき層を下地層より上に設けることによって、下地層が露出してくるまで、下地層を好適に保護できると考えられる。よって、下地層の上に電解めっき層を備えることによって、トナーの劣化に応じて現像ローラのトナー搬送性を高めることができ、微粒子の脱落も抑制できると考えられる。   In contrast to the case where the electrolytic plating layer is provided, it is considered that if the underlayer is exposed from the initial stage, the fine particles are likely to fall off. Further, it is considered that the toner transportability required for the developing roller is not as high as when the toner is deteriorated in a state where the toner transportability of the toner itself is not lowered. In addition, it is considered that in the initial stage, by providing an electrolytic plating layer harder than the base layer above the base layer, the base layer can be suitably protected until the base layer is exposed. Therefore, by providing the electrolytic plating layer on the underlayer, it is considered that the toner transportability of the developing roller can be improved according to the deterioration of the toner, and the dropping of the fine particles can be suppressed.

以上のことから、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる現像装置を得ることができると考えられる。   From the above, it is considered that a developing device capable of forming a high-quality image over a long period of time can be obtained.

また、現像ローラ72は、下記式(4)及び下記式(5)を満たすことが好ましい。   The developing roller 72 preferably satisfies the following formula (4) and the following formula (5).

500 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R×L×V ≦ 400 (5)
さらに、現像ローラ72は、下記式(6)及び下記式(7)を満たすことがより好ましい。
500 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R × L × V ≦ 400 (5)
Furthermore, it is more preferable that the developing roller 72 satisfies the following formula (6) and the following formula (7).

1000 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R×L×V ≦ 400 (7)
上記のように、(L/R)×V及びR×L×Vを大きくすると、より高画質な画像を形成することができる。このことは、現像ローラの表面に、下地層に含まれる微粒子に由来する凹凸が、より細かく、より多く形成されていることによると考えられる。
1000 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R × L × V ≦ 400 (7)
As described above, when (L 2 / R 2 ) × V and R × L × V are increased, a higher quality image can be formed. This is considered to be because the surface of the developing roller has finer and more irregularities derived from fine particles contained in the underlayer.

すなわち、(L/R)×V及びR×L×Vの少なくとも一方が小さすぎると、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成できない傾向がある。このことは、現像ローラの表面に、下地層に含まれる微粒子に由来する凹凸が、大きく、少なくしか形成されないことによると考えられる。 That is, if at least one of (L 2 / R 2 ) × V and R × L × V is too small, there is a tendency that a sufficiently high-quality image cannot be formed over a long period of time. This is considered to be due to the fact that the surface of the developing roller has large and few irregularities derived from the fine particles contained in the underlayer.

以下に各式について、説明する。   Each formula will be described below.

上記式(1)、上記式(4)、及び上記式(6)は、以下のことを示すと考えられる。   The above formula (1), the above formula (4), and the above formula (6) are considered to indicate the following.

トナーは、上述したように、現像ローラに擦りつけられることによって帯電すると考えられる。このため、本実施形態のように、微粒子に由来する凸部が現像ローラの表面に形成されている場合、微粒子に由来する凸部とトナーとの接触機会が多いほど、トナーが帯電されやすいと考えられる。   As described above, the toner is considered to be charged by being rubbed against the developing roller. For this reason, when the convex portion derived from the fine particles is formed on the surface of the developing roller as in this embodiment, the toner is more likely to be charged as the chance of contact between the convex portion derived from the fine particles and the toner increases. Conceivable.

そして、この微粒子に由来する凸部とトナーとの接触機会は、微粒子の断面積に対する、現像ローラへのトナーの投影断面積に対する比に比例していると考えられる。そして、微粒子の断面積に対する、現像ローラへのトナーの投影断面積に対する比は、微粒子の体積平均粒子径Rの2乗Rに対する、トナーの体積平均粒子径Lの2乗Lと等価であると考えられる。 The chance of contact between the convex portions derived from the fine particles and the toner is considered to be proportional to the ratio of the cross-sectional area of the fine particles to the projected cross-sectional area of the toner onto the developing roller. The ratio of the cross-sectional area of the toner to the projected cross-sectional area of the toner onto the developing roller is equivalent to the square L 2 of the volume average particle diameter L of the toner to the square R 2 of the volume average particle diameter R of the fine particles. It is believed that there is.

また、下地層に含まれる微粒子の比率が高いほど、微粒子に由来する凸部とトナーとの接触機会が多くなると考えられる。そして、下地層に含まれる微粒子の比率は、下地層を形成する際に用いられるめっき液中における微粒子の含有率(体積%)に依存すると考えられる。   Further, it is considered that the higher the ratio of the fine particles contained in the underlayer, the greater the chances of contact between the convex portions derived from the fine particles and the toner. The ratio of the fine particles contained in the underlayer is considered to depend on the content (volume%) of the fine particles in the plating solution used when forming the underlayer.

これらのことから、(L/R)×Vが大きいほど、微粒子に由来する凸部とトナーとの接触機会が多くなると考えられる。よって、トナーが帯電されやすくなると考えられる。 From these facts, it is considered that the larger the (L 2 / R 2 ) × V, the greater the chance of contact between the convex portions derived from the fine particles and the toner. Therefore, it is considered that the toner is easily charged.

次に、上記式(2)、上記式(5)、及び上記式(7)は、以下のことを示すと考えられる。   Next, it is thought that the said Formula (2), the said Formula (5), and the said Formula (7) show the following things.

トナーの搬送性は、まず、微粒子の粒子径が大きくなれば、大きくなると考えられる。また、下地層に含まれる微粒子の比率が高いほど、トナーの搬送性が大きくなると考えられる。そして、下地層に含まれる微粒子の比率は、上述のように、下地層を形成する際に用いられるめっき液中における微粒子の含有率(体積%)に依存すると考えられる。また、トナーの粒子径が大きいほど、トナーの搬送性が大きくなると考えられる。   The toner transportability is considered to increase as the particle size of the fine particles increases. Further, it is considered that the higher the ratio of fine particles contained in the underlayer, the greater the toner transportability. The ratio of the fine particles contained in the underlayer is considered to depend on the content (volume%) of the fine particles in the plating solution used when forming the underlayer as described above. Further, it is considered that the toner transportability increases as the particle diameter of the toner increases.

これらのことから、R×L×Vが大きいほど、トナーの搬送性が高まると考えられる。   From these facts, it is considered that the larger the R × L × V, the higher the toner transportability.

なお、(L/R)×Vは、大きいほど、トナーが帯電されやすくなり好ましいが、(L/R)×Vが大きすぎると、具体的には、130000程度まで大きいと、トナーの搬送にむらが発生する傾向がある。このことは、前記微粒子の、前記下地層中での分散不良によるものであると考えられる。すなわち、(L/R)×Vの上限値は、130000である。 The larger (L 2 / R 2 ) × V is, the more easily the toner is charged. However, if (L 2 / R 2 ) × V is too large, specifically, it is as large as about 130,000. There is a tendency for toner to be unevenly conveyed. This is considered to be due to poor dispersion of the fine particles in the underlayer. That is, the upper limit of (L 2 / R 2 ) × V is 130,000.

また、R×L×Vは、大きいほど、トナー搬送性が高まり好ましいが、R×L×Vが大きすぎると、具体的には、400程度まで大きいと、いわゆる層乱れによるかぶりが発生する傾向がある。このことは、トナー搬送性が高くなりすぎ、トナーの搬送量が多くなりすぎることによると考えられる。すなわち、R×L×Vの上限値は、400である。   The larger R × L × V is, the higher the toner transportability is, but it is preferable. However, if R × L × V is too large, specifically up to about 400, fogging due to so-called layer disturbance tends to occur. There is. This is presumably because the toner transportability becomes too high and the toner transport amount becomes too large. That is, the upper limit value of R × L × V is 400.

また、Vは、上記関係式を満たせば、特に限定されない。また、めっき液の組成等によっても異なるが、20体積%程度が限界である。Vが大きすぎると、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層である下地層が脆くなる傾向がある。このことは、微粒子が多すぎて、下地層中で好適に分散できなくなることによると考えられる。   Moreover, V will not be specifically limited if the said relational expression is satisfy | filled. Further, although it varies depending on the composition of the plating solution, the limit is about 20% by volume. If V is too large, the underlying layer, which is an electroless plating layer formed by electroless plating using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed, tends to be brittle. This is considered to be because there are too many fine particles and it becomes impossible to disperse | distribute suitably in a base layer.

そして、現像ローラ72は、上記の構成を備えるものであれば、特に限定されない。具体的には、現像剤として、磁性1成分現像剤を用いる場合、回転スリーブと、回転スリーブに内包され、固定して配置される磁石部材とからなるものが挙げられる。この場合、磁性1成分現像剤を、回転スリーブに内包された磁石部材により、回転スリーブ上に引き付けて担持させる。そして、この状態で、回転スリーブを回転させることによって、現像剤を搬送する。なお、現像剤としては、特に限定されないが、磁性1成分現像剤を用いる場合、例えば、正帯電性のトナー等が挙げられる。そして、現像剤としては、現像剤の成分等によっても異なるが、例えば、体積平均粒子径で6〜8μmであるものが挙げられる。すなわち、トナーの体積平均粒子径Lは、6〜8μmであることが好ましい。トナーが小さすぎると、(L/R)×V、及びR×L×Vがともに小さくなりやすく、上記式(1)及び上記式(2)を満たすことが困難になる傾向がある。よって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することが困難になる傾向がある。また、トナーが小さすぎると、トナーが大気中に飛散しやすくなり、かぶり等が発生しやすくなる傾向がある。また、トナーが大きすぎると、高精細な画像を形成しにくくなる傾向がある。 The developing roller 72 is not particularly limited as long as it has the above configuration. Specifically, when a magnetic one-component developer is used as the developer, a developer comprising a rotating sleeve and a magnet member included in the rotating sleeve and fixedly arranged can be used. In this case, the magnetic one-component developer is attracted and carried on the rotating sleeve by the magnet member included in the rotating sleeve. In this state, the developer is conveyed by rotating the rotating sleeve. The developer is not particularly limited, and when a magnetic one-component developer is used, for example, a positively charged toner can be used. The developer varies depending on the developer components and the like, and examples thereof include those having a volume average particle diameter of 6 to 8 μm. That is, the volume average particle diameter L of the toner is preferably 6 to 8 μm. If the toner is too small, both (L 2 / R 2 ) × V and R × L × V tend to be small, and it tends to be difficult to satisfy the above formulas (1) and (2). Therefore, it tends to be difficult to form a high-quality image over a long period of time. On the other hand, if the toner is too small, the toner tends to be scattered in the atmosphere, and fogging or the like tends to occur. If the toner is too large, it tends to be difficult to form a high-definition image.

具体的には、現像ローラ72は、その回転スリーブが、基材103と、基材103上に形成された被覆層104とを備える。そして、被覆層104が、電解めっき層101と、この電解めっき層101より基材103に近い側の下地層102とを積層したものである。また、被覆層104としては、電解めっき層101と下地層102とをこの順で備えていればよく、他の層を備えていてもよい。具体的には、電解めっき層101の表層に、さらに保護層を設けていてもよいし、電解めっき層101と下地層102との間に中間層を設けていてもよい。また、下地層102と基材103との間に、被覆層104の密着性を高めること等を目的とした中間層を備えてもよい。   Specifically, the developing roller 72 includes a base 103 and a coating layer 104 formed on the base 103. The covering layer 104 is formed by laminating an electrolytic plating layer 101 and a base layer 102 closer to the base material 103 than the electrolytic plating layer 101. Moreover, as the coating layer 104, the electroplating layer 101 and the base layer 102 should just be provided in this order, and the other layer may be provided. Specifically, a protective layer may be further provided on the surface layer of the electrolytic plating layer 101, and an intermediate layer may be provided between the electrolytic plating layer 101 and the base layer 102. Further, an intermediate layer may be provided between the base layer 102 and the base material 103 for the purpose of improving the adhesion of the covering layer 104.

また、基材103としては、現像ローラ、この場合、回転スリーブとして用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材が好ましい。アルミニウム系基材は、軟らかく磨耗しやすいものの、表層に微細な凹凸を有する。本実施形態においては、基材の表面が磨耗しやすくても、その基材上に下地層と電解めっき層とを含む被覆層が形成されているので、基材が直接磨耗されるものではない。また、表層に微細な凹凸を有する基材上に、微粒子を含む下地層を形成すると、基材の表層にある凹凸に微粒子が固定されること等によって、微粒子に由来する凹凸を好適に形成でき、さらに脱落しにくくなると考えられる。このことから、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。   The substrate 103 is not particularly limited as long as it can be used as a developing roller, in this case, as a rotating sleeve. Specifically, for example, an aluminum base material such as an aluminum base tube is preferable. The aluminum-based substrate is soft and easily worn, but has fine irregularities on the surface layer. In this embodiment, even if the surface of the base material is easily worn, the base material is not directly worn because the coating layer including the base layer and the electrolytic plating layer is formed on the base material. . In addition, when a base layer containing fine particles is formed on a substrate having fine irregularities on the surface layer, the irregularities derived from the fine particles can be suitably formed by fixing the fine particles to the irregularities on the surface layer of the substrate. It is thought that it will become more difficult to drop off. From this, it is considered that a higher quality image can be formed over a long period of time.

また、基材103としては、粗面化処理を施した基材であってもよいし、粗面化処理が施されていない基材であってもよいが、粗面化処理が施されていない基材であることが好ましい。粗面化処理が施されていない基材を用いることによって、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができる。   Further, the base material 103 may be a base material that has been subjected to roughening treatment, or may be a base material that has not been subjected to roughening treatment, but has been subjected to roughening treatment. It is preferable that there is no substrate. By using a base material that has not been roughened, a higher quality image can be formed over a long period of time.

このことは、以下のことによると考えられる。   This is considered to be due to the following.

まず、粗面化処理を施した基材を用いなくても、微粒子を含む下地層を設けることによって、微粒子に由来する凹凸を、現像ローラ表面に形成できると考えられる。また、このような現像ローラは、粗面化処理を施した基材よりも、形成される凹凸が小さく、トナー搬送性に優れると考えられる。また、上述したように、トナーへの帯電付与能も優れ、電界集中による不具合の発生も抑制できると考えられる。   First, it is considered that unevenness derived from fine particles can be formed on the surface of the developing roller by providing a base layer containing fine particles without using a base material subjected to roughening treatment. In addition, such a developing roller is considered to have less unevenness and better toner transportability than a substrate subjected to a roughening treatment. Further, as described above, it is considered that the toner is excellent in charge imparting ability, and it is possible to suppress the occurrence of problems due to electric field concentration.

また、粗面化処理を施した基材は、ブラスト処理等によって、粗面化処理する際に、基材に圧力がかかり、基材の円周方向に歪みが発生することがある。この歪みにより、ハーフ画像等の画像を印刷した際に、現像ローラ周期のピッチむらが発生するおそれがある。   Moreover, when the roughened substrate is subjected to a roughening treatment such as blasting, pressure is applied to the substrate, and distortion may occur in the circumferential direction of the substrate. Due to this distortion, when an image such as a half image is printed, uneven pitch of the developing roller may occur.

これらのことから、基材として、粗面化処理が施されていない基材を用いることによって、長期間にわたって、より高画質な画像を形成することができると考えられる。   From these facts, it is considered that a higher quality image can be formed over a long period of time by using a base material that has not been subjected to roughening treatment as the base material.

また、下地層102は、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層であれば、特に限定されない。すなわち、下地層102は、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成されているので、微粒子が層内に分散された無電解めっき層であると考えられる。また、下地層102は、電解めっき層101より軟らかく、基材103より硬いことが好ましい。そして、下地層102は、例えば、Niを含む層であることが好ましい。無電解めっき層102として、Niを含む層を用いることによって、この下地層102に含まれる微粒子と、下地層102を構成する他の成分との親和性が高まり、微粒子に由来する凹凸を好適に形成できると考えられる。また、Niを含む層は、電解めっき層101との親和性が高いと考えられる。よって、電解めっき層101と下地層102との密着性に優れ、電解めっき層101の形成を阻害することが少ないと考えられる。さらに、下地層102として、微粒子とともにNiを含む層とすることによって、下地層102をより硬くすることができることによると考えられる。また、下地層102として、Niを含む層を用いる場合、Niの含有率は、下地層102の微粒子以外の質量に対して、88〜95質量%あることが好ましい。また、無電解めっき層102は、微粒子とNiとからなる層であってもよい。また、下地層は、めっき液中における微粒子の含有率Vが1〜20体積%であるめっき液を用いて形成された無電解めっき層であればよいが、微粒子の含有率は、例えば、下地層102に対して、1〜20質量%であることが好ましい。   The underlayer 102 is not particularly limited as long as it is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed. That is, since the underlayer 102 is formed by electroless plating using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed, it is considered that the underlayer 102 is an electroless plating layer in which fine particles are dispersed in the layer. In addition, the base layer 102 is preferably softer than the electrolytic plating layer 101 and harder than the base material 103. The underlayer 102 is preferably a layer containing Ni, for example. By using a layer containing Ni as the electroless plating layer 102, the affinity between the fine particles contained in the underlayer 102 and the other components constituting the underlayer 102 is increased, and irregularities derived from the fine particles are suitably formed. It can be formed. Moreover, the layer containing Ni is considered to have high affinity with the electrolytic plating layer 101. Therefore, it is considered that the adhesion between the electroplating layer 101 and the base layer 102 is excellent, and the formation of the electroplating layer 101 is hardly inhibited. Further, it is considered that the base layer 102 can be made harder by using a layer containing Ni together with fine particles as the base layer 102. Further, when a layer containing Ni is used as the underlayer 102, the Ni content is preferably 88 to 95% by mass with respect to the mass other than the fine particles of the underlayer 102. Further, the electroless plating layer 102 may be a layer made of fine particles and Ni. The underlayer may be an electroless plating layer formed by using a plating solution having a fine particle content V of 1 to 20% by volume in the plating solution. It is preferable that it is 1-20 mass% with respect to the formation 102.

また、下地層102の厚みは、特に限定されない。例えば、下地層を構成する材料によっても異なるが、3〜5μm程度であることが好ましい。そうすることによって、現像によって、上層の電解めっき層が磨耗し、露出した後に、所定の期間内、磨耗されずに維持できる厚さを実現することができる。   Further, the thickness of the base layer 102 is not particularly limited. For example, it is preferably about 3 to 5 μm, although it varies depending on the material constituting the underlayer. By doing so, it is possible to realize a thickness that can be maintained without being worn for a predetermined period after the upper electrolytic plating layer is worn and exposed by development.

また、下地層102を形成する際に用いられるめっき液に分散されている微粒子は、絶縁性であって、めっき液に分散させて使用することができる粒子であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、炭化珪素(SiC)粒子及びアルミナ粒子等が挙げられる。この中でも、SiC粒子が好ましい。下地層に含まれる微粒子として、SiC粒子を用いることによって、下地層をより硬くすることができることによると考えられる。   Further, the fine particles dispersed in the plating solution used when forming the base layer 102 are not particularly limited as long as they are insulating and can be used by being dispersed in the plating solution. Specific examples include silicon carbide (SiC) particles and alumina particles. Among these, SiC particles are preferable. It is considered that the use of SiC particles as fine particles contained in the underlayer can make the underlayer harder.

また、微粒子の粒子径Rは、下地層の組成や厚み等によって異なるが、例えば、体積平均粒子径で、0.1〜2μmであることが好ましい。微粒子が小さすぎると、R×L×Vが小さくなりやすく、上記式(2)を満たすことが困難になる傾向がある。よって、トナー搬送性が小さくなる傾向がある。また、微粒子が大きすぎると、(L/R)×Vが小さくなりやすく、上記式(1)を満たすことが困難になる傾向がある。よって、トナーの帯電性を維持することが困難となり、長期間にわたって、高画質な画像を形成することが困難になる傾向がある。 The particle diameter R of the fine particles varies depending on the composition and thickness of the underlayer, but is preferably, for example, a volume average particle diameter of 0.1 to 2 μm. If the fine particles are too small, R × L × V tends to be small, and it tends to be difficult to satisfy the above formula (2). Therefore, the toner transportability tends to be reduced. If the fine particles are too large, (L 2 / R 2 ) × V tends to be small, and it tends to be difficult to satisfy the above formula (1). Therefore, it becomes difficult to maintain the chargeability of the toner, and it tends to be difficult to form a high-quality image over a long period of time.

なお、トナーや微粒子の体積平均粒子径は、一般的な粒度計を用いて測定することができる。   The volume average particle diameter of the toner and fine particles can be measured using a general particle size meter.

また、電解めっき層101は、下地層102より硬い層であることが好ましい。また、電解めっき層101としては、例えば、Crを含む層であるCrめっき層、Tiを含む層であるTiめっき層、Zrを含む層であるZrめっき層等が挙げられる。また、電解めっき層101は、上記例示した層の中でも、Crを含む層であることが好ましい。また、このCrとしては、3価のCrであることが好ましい。電解めっき層101として、Crを含む層を用いることによって、常温でも不動態を形成することができると考えられる。この不動態が形成された電解めっき層に、トナーが擦りつけられることにより、トナー、特に正極性トナーが好適に帯電されると考えられる。   Further, the electroplating layer 101 is preferably a layer harder than the base layer 102. Examples of the electrolytic plating layer 101 include a Cr plating layer that is a layer containing Cr, a Ti plating layer that is a layer containing Ti, and a Zr plating layer that is a layer containing Zr. Moreover, it is preferable that the electroplating layer 101 is a layer containing Cr among the layers exemplified above. The Cr is preferably trivalent Cr. It is considered that a passive state can be formed even at room temperature by using a layer containing Cr as the electrolytic plating layer 101. It is considered that the toner, particularly the positive polarity toner, is suitably charged when the toner is rubbed against the electroplating layer in which the passivation is formed.

なお、ここでの各層における硬いや軟らかいは、他の層との比較においての硬いや軟らかいであり、その硬さの測定方法は、特に限定されないが、例えば、ビッカース硬さ等が挙げられる。ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定することができる。   Here, the hard and soft in each layer is hard and soft in comparison with other layers, and the method for measuring the hardness is not particularly limited, and examples thereof include Vickers hardness. Vickers hardness can be measured using a Vickers hardness tester.

また、電解めっき層101の厚みは、0.05μm以上0.2μm未満であることが好ましく、0.1〜0.18μmであることがより好ましい。電解めっき層101が薄すぎると、電解めっき層を均一に形成できない傾向がある。また、トナーの劣化によりトナー搬送性が低下する前に下層の下地層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによる表面削れの調整及びトナー搬送性の調整が困難になる傾向がある。また、電解めっき層101が厚すぎると、画像濃度を長期間にわたって維持することができない傾向がある。このことは、トナーの劣化により、トナー自体のトナー搬送性が低下しても、電解めっき層が磨耗せず、下層の下地層が充分に露出せず、トナー搬送性の低下を充分に抑制できないことによると考えられる。よって、電解めっき層101の厚みを上記範囲内にすることによって、表面削れ及びトナー搬送性を好適に調整し、さらに、好適に調整されたトナー搬送性を長期間にわたって維持することができると考えられる。また、電解めっき層101の厚みとしては、0.05μm未満とすることは、製造上困難であるという点からも、電解めっき層101の厚みの下限値は、0.05μmである。   Further, the thickness of the electrolytic plating layer 101 is preferably 0.05 μm or more and less than 0.2 μm, and more preferably 0.1 to 0.18 μm. If the electrolytic plating layer 101 is too thin, there is a tendency that the electrolytic plating layer cannot be formed uniformly. Further, the lower base layer begins to be exposed before the toner transportability is lowered due to the deterioration of the toner, and it tends to be difficult to adjust the surface scraping and the toner transportability by providing the electrolytic plating layer. On the other hand, when the electrolytic plating layer 101 is too thick, there is a tendency that the image density cannot be maintained for a long time. This is because even if the toner transportability of the toner itself is lowered due to the deterioration of the toner, the electroplating layer is not worn, the underlying layer is not sufficiently exposed, and the decrease in toner transportability cannot be sufficiently suppressed. It is thought that. Therefore, by setting the thickness of the electrolytic plating layer 101 within the above range, it is considered that the surface abrasion and the toner transportability can be suitably adjusted, and further, the appropriately adjusted toner transportability can be maintained over a long period of time. It is done. Further, the lower limit of the thickness of the electrolytic plating layer 101 is 0.05 μm from the viewpoint that it is difficult to manufacture the thickness of the electrolytic plating layer 101 less than 0.05 μm.

なお、電解めっき層101や下地層102の膜厚は、例えば、蛍光X線膜厚計等を用いて測定することができる。また、蛍光X線膜厚計としては、具体的には、例えば、セイコーインスツル株式会社製のSFT320等が挙げられる。   In addition, the film thickness of the electroplating layer 101 and the base layer 102 can be measured using a fluorescent X-ray film thickness meter etc., for example. Specific examples of the fluorescent X-ray film thickness meter include SFT320 manufactured by Seiko Instruments Inc.

より具体的には、蛍光X線膜厚計を用いて、Niめっき、Cuめっき、Snめっき、Auめっき、Crめっきの検量線を作成した上で、電解めっき層101や下地層102の膜厚を測定することができる。   More specifically, after preparing calibration curves for Ni plating, Cu plating, Sn plating, Au plating, and Cr plating using a fluorescent X-ray film thickness meter, the film thickness of the electrolytic plating layer 101 and the base layer 102 Can be measured.

また、現像ローラ72の表面粗さ、ここでは、電解めっき層101の表面粗さは、用いる1成分現像剤であるトナーの平均粒子径等によっても異なるが、十点平均粗さRzで、7〜9μmであることが好ましい。また、電解めっき層101の表面粗さRzは、1成分現像剤であるトナーの体積平均粒子径の0.8〜1.3倍程度であることが好ましい。表面粗さが小さすぎると、トナー搬送性が低下する傾向がある。また、表面粗さが大きすぎると、トナーが、現像ローラ72による搬送時に、現像ローラ72に好適にこすり付けられず、トナーが好適に帯電できない傾向がある。   Further, the surface roughness of the developing roller 72, here, the surface roughness of the electroplating layer 101 differs depending on the average particle diameter of the toner that is the one-component developer used, but the ten-point average roughness Rz is 7 It is preferably ˜9 μm. Further, the surface roughness Rz of the electrolytic plating layer 101 is preferably about 0.8 to 1.3 times the volume average particle diameter of the toner which is a one-component developer. If the surface roughness is too small, the toner transportability tends to decrease. On the other hand, if the surface roughness is too large, the toner is not suitably rubbed against the developing roller 72 during conveyance by the developing roller 72, and the toner tends not to be charged appropriately.

なお、ここでの表面粗さである十点平均粗さRzは、JISに準拠したものであり、一般的な表面粗さ測定器等で測定することができる。具体的には、例えば、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機(SURFCOM500DX)を用いて測定することができる。   The ten-point average roughness Rz, which is the surface roughness here, is based on JIS and can be measured with a general surface roughness measuring instrument or the like. Specifically, for example, it can be measured using a surface roughness shape measuring machine (SURFCOM500DX) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.

また、現像ローラ72は、以下のように製造することができる。ここでは、基材として、アルミニウム素管等のアルミニウム系基材を用いた場合を例に挙げて説明する。   Further, the developing roller 72 can be manufactured as follows. Here, the case where an aluminum base material such as an aluminum base tube is used as the base material will be described as an example.

まず、無電解めっき処理により下地層を形成させる前に、基材として用いるアルミニウム系基材に対して、前処理を施す。   First, before forming an underlayer by electroless plating, a pretreatment is performed on an aluminum-based substrate used as a substrate.

前記前処理としては、まず、基材に対して脱脂処理を施す。脱脂処理としては、アルカリ脱脂処理等が挙げられる。この脱脂処理によって、基材表面の汚れを除去できる。   As the pretreatment, first, degreasing treatment is performed on the base material. Examples of the degreasing treatment include alkali degreasing treatment. By this degreasing treatment, dirt on the substrate surface can be removed.

次に、脱脂処理を施した基材に対してエッチング処理を施す。エッチング処理としては、加熱した、燐酸と硫酸との混合液等をエッチング剤として用いたエッチング処理、いわゆる酸エッチング処理等が挙げられる。このエッチング処理によって、基材表面に形成されている酸化被膜を除去することができる。   Next, an etching process is performed with respect to the base material which performed the degreasing process. Examples of the etching process include a heated etching process using a mixed solution of phosphoric acid and sulfuric acid as an etching agent, a so-called acid etching process, and the like. By this etching treatment, the oxide film formed on the substrate surface can be removed.

次に、エッチング処理を施した基材に対してデスマット処理を施す。デスマット処理としては、硝酸等を用いたデスマット処理等が挙げられる。デスマット処理によって、脱脂処理やエッチング処理により発生したスマットを除去し、表層にアルミニウムの存在率を高めることができる。   Next, a desmut treatment is performed on the substrate subjected to the etching treatment. Examples of the desmut treatment include a desmut treatment using nitric acid or the like. By the desmut treatment, the smut generated by the degreasing treatment or the etching treatment can be removed, and the abundance of aluminum in the surface layer can be increased.

次に、デスマット処理を施した基材に対してジンケート処理を施す。ジンケート処理としては、酸化亜鉛と水酸化ナトリウムとを含む溶液等のジンケート液に浸漬させる処理等が挙げられる。そうすることによって、基材のアルミニウムとジンケート液に含まれる亜鉛との置換反応が起こり、表層に置換亜鉛層が形成される。   Next, a zincate process is performed with respect to the base material which performed the desmut process. Examples of the zincate treatment include a treatment of immersing in a zincate solution such as a solution containing zinc oxide and sodium hydroxide. By doing so, a substitution reaction between the aluminum of the base material and zinc contained in the zincate solution occurs, and a substituted zinc layer is formed on the surface layer.

そして、その後、ジンケート処理を施した基材に対して、硝酸等を用いて、前記置換亜鉛層を一旦剥離した後、再度、ジンケート処理を施す。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成され、めっき密着性が高まる。   Then, the zincate treatment is performed again on the base material that has been subjected to the zincate treatment, after once removing the substituted zinc layer using nitric acid or the like. By doing so, a uniform substituted zinc layer is formed on the surface layer, and plating adhesion is enhanced.

上記のような前処理を施した基材に対して、無電解めっき処理を施し、基材上に下地層を形成させる。   An electroless plating process is performed on the base material that has been subjected to the pretreatment as described above to form a base layer on the base material.

下地層の形成方法としては、微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理であれば、特に限定されない。具体的には、微粒子が分散されためっき液に基材を浸漬させるめっき処理等が挙げられる。また、具体的には、例えば、下地層としてNiを含む層を形成する場合、一般的な無電解Niめっき処理において用いられるめっき液に、微粒子を配合させて、無電解めっき処理を施すことによって、Niを含む無電解めっき層を形成することができる。   A method for forming the underlayer is not particularly limited as long as it is an electroless plating process using a plating solution in which fine particles are dispersed. Specifically, a plating treatment in which the substrate is immersed in a plating solution in which fine particles are dispersed can be used. Specifically, for example, when forming a layer containing Ni as the underlayer, by adding fine particles to a plating solution used in a general electroless Ni plating process, and performing the electroless plating process An electroless plating layer containing Ni can be formed.

また、無電解めっき処理の条件としては、上述したような無電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。具体的には、例えば、微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理等が挙がられる。そして、めっき液中における微粒子の含有率Vが、1〜20体積%であることが好ましい。めっき液中における微粒子の含有率が低すぎると、(L/R)×V、及びR×L×Vがともに小さくなりやすく、上記式(1)及び上記式(2)を満たすことが困難になる傾向がある。よって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することが困難になる傾向がある。すなわち、形成された下地層中に含まれる微粒子が少なくなりすぎ、下地層に微粒子を含有させた効果を充分に発揮できない傾向がある。また、めっき液中における微粒子の含有率が高すぎると、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層である下地層が脆くなる傾向がある。このことは、微粒子が多すぎて、下地層中で好適に分散できなくなることによると考えられる。 Further, the conditions for the electroless plating treatment are not particularly limited as long as the above-described electroless plating layer can be formed. Specifically, for example, an electroless plating treatment using a plating solution in which fine particles are dispersed can be mentioned. And it is preferable that the content rate V of the microparticles | fine-particles in a plating solution is 1-20 volume%. If the content of the fine particles in the plating solution is too low, both (L 2 / R 2 ) × V and R × L × V tend to be small, and satisfy the above formula (1) and the above formula (2). Tend to be difficult. Therefore, it tends to be difficult to form a high-quality image over a long period of time. That is, there is a tendency that the amount of fine particles contained in the formed underlayer is so small that the effect of containing the fine particles in the underlayer cannot be fully exhibited. Also, if the content of the fine particles in the plating solution is too high, the underlying layer, which is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed, tends to become brittle. . This is considered to be because there are too many fine particles and it becomes impossible to disperse | distribute suitably in a base layer.

また、無電解めっき処理の条件としては、上記の条件以外に、以下のような条件が挙げられる。   Moreover, as conditions for electroless plating treatment, the following conditions can be cited in addition to the above conditions.

ここでは、無電解Niめっき処理の条件について、説明する。   Here, the conditions for the electroless Ni plating process will be described.

まず、めっき液としては、めっき液中における微粒子の含有率が、1〜20体積%であって、形成される下地層の微粒子を除いた質量中のNi含有率が、88〜95質量%、残部がPとなるようなめっき液が挙げられる。   First, as the plating solution, the content of fine particles in the plating solution is 1 to 20% by volume, and the Ni content in the mass excluding the fine particles of the formed underlayer is 88 to 95% by mass, A plating solution in which the balance is P is exemplified.

また、めっき液のpHとしては、4〜5であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、80〜90℃であることが好ましい。そして、無電解めっき処理の処理時間としては、10〜25分間であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that it is 4-5 as pH of a plating solution. Moreover, as a liquid temperature of a plating solution, it is preferable that it is 80-90 degreeC. And as processing time of an electroless-plating process, it is preferable that it is 10 to 25 minutes.

次に、下地層を形成させた基材に対して電解めっき処理を施し、下地層上に電解めっき層を形成させる。   Next, an electroplating process is performed with respect to the base material in which the base layer was formed, and an electroplating layer is formed on a base layer.

電解めっき層の形成方法としては、電解めっき層としてCrを含む層を形成する場合、例えば、一般的な電解Crめっき処理を施すことによって、Crを含む電解めっき層を形成することができる。   As a method for forming the electrolytic plating layer, when forming a layer containing Cr as the electrolytic plating layer, for example, an electrolytic plating layer containing Cr can be formed by performing a general electrolytic Cr plating treatment.

電解めっきの条件としては、上述したような電解めっき層を形成することができれば、特に限定されない。具体的には、以下の条件で行うことが好ましい。めっき液のpHとしては、3〜4であることが好ましい。また、めっき液の液温としては、35〜55℃であることが好ましい。そして、電解めっき処理時の引加電圧としては、3〜6Vであることが好ましい。電解めっき処理の処理時間としては、3〜8分間であることが好ましい。   The conditions for the electrolytic plating are not particularly limited as long as the above-described electrolytic plating layer can be formed. Specifically, it is preferable to carry out under the following conditions. The pH of the plating solution is preferably 3-4. Moreover, as a liquid temperature of a plating solution, it is preferable that it is 35-55 degreeC. And as an applied voltage at the time of an electroplating process, it is preferable that it is 3-6V. The treatment time for the electrolytic plating treatment is preferably 3 to 8 minutes.

また、回転スリーブに内包された磁石部材は、例えば、図2に示すような磁極配置の4極構造のものが挙げられる。具体的には、感光体ドラム21と対向する位置に現像極としてN極と、ブレード75に対向する位置にS極と、このS極の、回転スリーブの回転方向上流側にN極と、さらに上流側にS極とが配置されている。   In addition, examples of the magnet member included in the rotating sleeve include a four-pole structure having a magnetic pole arrangement as shown in FIG. Specifically, an N pole as a developing pole at a position facing the photosensitive drum 21, an S pole at a position facing the blade 75, an N pole upstream of the rotating sleeve in the rotation direction, An S pole is disposed on the upstream side.

そして、前記ブレード75には、現像ローラ72の回転方向上流側の側面上に磁石76を備えている。また、磁石76は、現像ローラ72に近い側がS極となるように配置されている。このような磁石76によって、現像ローラ72の表面に担持されたトナーが、ブレード75による規制位置を通過する際に、好適に配列されると考えられる。よって、このようなトナーが現像ローラの表面に擦りつけられるので、トナーが好適に帯電されると考えられる。   The blade 75 is provided with a magnet 76 on the upstream side surface in the rotation direction of the developing roller 72. Further, the magnet 76 is arranged so that the side close to the developing roller 72 is an S pole. By such a magnet 76, it is considered that the toner carried on the surface of the developing roller 72 is preferably arranged when passing through the restriction position by the blade 75. Therefore, since such toner is rubbed against the surface of the developing roller, it is considered that the toner is suitably charged.

また、現像ローラ72は、感光体ドラム21と対向し、対向した周面同士が近接した状態で離間して配置される。そして、現像ローラ72と感光体ドラム21との間の距離(DS間距離)105は、使用するトナー等によっても異なるが、例えば、0.2〜0.4mmであることが好ましい。   Further, the developing roller 72 faces the photosensitive drum 21 and is spaced apart with the opposed peripheral surfaces being close to each other. The distance (DS distance) 105 between the developing roller 72 and the photosensitive drum 21 varies depending on the toner used, but is preferably 0.2 to 0.4 mm, for example.

また、現像装置70は、上述したように、静電潜像が形成される像担持体である感光体ドラム21に対向して配置され、表面に担持した1成分現像剤を、感光体ドラム21まで搬送する現像剤担持体を備え、前記現像剤担持体が、前記現像ローラ72であるものである。   Further, as described above, the developing device 70 is disposed opposite to the photosensitive drum 21 which is an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and the one-component developer carried on the surface is transferred to the photosensitive drum 21. And a developer carrying member that is conveyed to the developing roller 72. The developer carrying member is the developing roller 72.

このような現像装置70は、現像剤貯留部81に貯留されたトナーを、現像ローラ72の表面に担持しながら搬送し、その際、ブレード75による規制位置を通過する際、トナーを好適に帯電させる。そして、そのトナーを感光体ドラム21に供給する。よって、長期間にわたって、充分に高い画像濃度を有する画像を形成することができる。このことは、現像装置に備えられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、充分に高いトナー搬送性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。   Such a developing device 70 conveys the toner stored in the developer storing portion 81 while being carried on the surface of the developing roller 72, and at that time, when passing through the regulation position by the blade 75, the toner is suitably charged. Let Then, the toner is supplied to the photosensitive drum 21. Therefore, an image having a sufficiently high image density can be formed over a long period of time. This is considered to be due to the use of the developing roller capable of maintaining sufficiently high toner transportability over a long period of time as described above as the developer carrying member provided in the developing device.

また、前記現像ローラ72を用いた現像方法は、以下の2つの現像工程を含むものである。まず、現像ローラ72の電解めっき層101の表面上に担持した1成分現像剤であるトナーを、現像ローラ72によって、感光体ドラム21まで搬送することによって、感光体ドラム21の表面に予め形成された静電潜像を1成分現像剤で現像させる工程(第1現像工程)を備える。そして、この第1現像工程によって、電解めっき層101が磨耗し、下地層102の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ72の表面上に担持した1成分現像剤を、現像ローラ72によって、感光体ドラム21まで搬送することによって、感光体ドラム21の表面に予め形成された静電潜像を1成分現像剤で現像させる工程(第2現像工程)を備える。   The developing method using the developing roller 72 includes the following two developing steps. First, toner that is a one-component developer carried on the surface of the electroplating layer 101 of the developing roller 72 is conveyed to the photosensitive drum 21 by the developing roller 72, so that it is formed in advance on the surface of the photosensitive drum 21. A step of developing the electrostatic latent image with a one-component developer (first development step). In this first developing step, the electroplated layer 101 is worn and the one-component developer carried on the surface of the developing roller 72 in a state where at least a part of the base layer 102 is exposed is exposed to the developing roller 72 by the photosensitive roller. A process of developing an electrostatic latent image previously formed on the surface of the photosensitive drum 21 with a one-component developer by being conveyed to the photosensitive drum 21 (second developing process) is provided.

この2つの現像工程を備えることによって、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができる。このことは、現像する際に用いられる現像剤担持体として、上述したような、長期間にわたって、充分に高いトナー搬送性やトナーへの帯電付与性を維持することができる現像ローラを用いていることによると考えられる。   By providing these two development steps, a high-quality image can be formed over a long period of time. This is because, as described above, a developing roller capable of maintaining a sufficiently high toner transportability and chargeability to the toner is used as a developer carrier used for development. It is thought that.

具体的には、まず、トナーの劣化が少ないと考えられる状態では、電解めっき層101が表層である状態の現像ローラ72を用いて現像する第1現像工程を行う。そして、その第1現像工程後に、第1現像工程によって、電解めっき層101が磨耗し、下地層102の少なくとも一部が露出した状態の現像ローラ72を用いて現像する第2現像工程を行う。そうすることによって、第1現像工程によって、トナーが劣化し、トナー自体のトナー搬送性が低下したとしても、第2現像工程では、現像ローラのトナー搬送性を高めることができる下地層が少なくとも一部露出している。よって、トナー自体のトナー搬送性が低下したとしても、現像ローラのトナー搬送性を高めることができると考えられ、トナー搬送性を長期間にわたって維持することができると考えられる。また、第1現像工程によって、トナーの劣化による、トナー自体の帯電されやすさが変化しても、第2現像工程では、そのトナー自体の帯電されやすさの変化に応じた、帯電付与力を有する現像ローラでトナーを帯電させることができると考えられる。よって、トナーの帯電を維持できると考えられる。   Specifically, first, in a state where toner deterioration is considered to be small, a first development step is performed in which development is performed using the developing roller 72 in a state where the electrolytic plating layer 101 is a surface layer. Then, after the first development step, a second development step is performed in which development is performed using the developing roller 72 in a state where the electrolytic plating layer 101 is worn and at least a part of the base layer 102 is exposed in the first development step. By doing so, even if the toner is deteriorated by the first development process and the toner transportability of the toner itself is lowered, in the second development process, at least one base layer capable of improving the toner transportability of the developing roller is provided. The part is exposed. Therefore, even if the toner transportability of the toner itself is lowered, it is considered that the toner transportability of the developing roller can be improved, and the toner transportability can be maintained over a long period of time. Further, even if the ease of charging of the toner itself due to the deterioration of the toner is changed by the first developing step, the charge applying force corresponding to the change in the ease of charging of the toner itself is applied in the second developing step. It is considered that the toner can be charged by the developing roller having the same. Therefore, it is considered that the charging of the toner can be maintained.

これらのことから、長期間にわたって、高画質な画像を形成することができると考えられる。   From these facts, it is considered that high-quality images can be formed over a long period of time.

また、このような現像方法において、第1現像工程における現像回数がA4換算での印刷枚数が45万枚分以内となる回数で、第1現像工程から第2現像工程に移行することが好ましい。また、第1現像工程から第2現像工程に移行するまでの第1現像工程における現像回数は、上述したように、A4換算での印刷枚数が45万枚分以内となる回数であることが好ましく、2万〜45万枚分となる回数であることがより好ましく、3万〜40万枚分となる回数であることがさらに好ましい。第1現像工程における現像回数が多すぎると、また、トナーの劣化により、トナー自体のトナー搬送性が低下しても、電解めっき層が磨耗せず、下層の下地層が充分に露出せず、トナー搬送性の低下を充分に抑制できないことによると考えられる。また、トナーの劣化による、トナー自体の帯電されやすさの変化に、現像ローラの帯電付与力の変化が対応しにくくなることによると考えられる。また、第1現像工程における現像回数が少なすぎると、まず、トナーの劣化によりトナー搬送性が低下する前に下層の下地層が露出しはじめ、電解めっき層を設けることによるトナー搬送性の調整が困難になる傾向がある。また、現像ローラの帯電付与力の調整も困難になる傾向がある。これらのことから、第1現像工程における現像回数が上記範囲内であると、トナーの劣化による、トナー搬送性や帯電性の変化に応じた、現像ローラの性状を変化させることができ、トナー搬送性や帯電性の向上を図ることができることによると考えられる。よって、高画質な画像を、より長期間にわたって形成することができると考えられる。   In such a development method, it is preferable that the first development step shifts from the first development step to the second development step so that the number of times of development in the first development step is less than 450,000 sheets in terms of A4. Further, as described above, the number of times of development in the first development process until the transition from the first development process to the second development process is preferably the number of times that the number of printed sheets in terms of A4 is within 450,000 sheets. The number of times is preferably 20,000 to 450,000, and more preferably the number of times 30,000 to 400,000. If the number of times of development in the first development step is too large, and even if the toner transportability of the toner itself is reduced due to toner deterioration, the electroplating layer will not be worn, and the underlying layer below will not be sufficiently exposed, This is considered to be because the decrease in toner transportability cannot be sufficiently suppressed. Further, it is considered that the change in the charging force of the developing roller becomes difficult to cope with the change in the ease of charging of the toner itself due to the deterioration of the toner. If the number of developments in the first development step is too small, first, the lower base layer starts to be exposed before the toner transportability is lowered due to the deterioration of the toner, and the toner transportability is adjusted by providing an electrolytic plating layer. Tend to be difficult. In addition, adjustment of the charging force of the developing roller tends to be difficult. For these reasons, when the number of times of development in the first development step is within the above range, the property of the developing roller can be changed in accordance with the change in toner transportability and chargeability due to toner deterioration. This is considered to be due to the improvement of the chargeability and chargeability. Therefore, it is considered that a high-quality image can be formed over a longer period.

また、画像形成装置1は、上述したように、現像装置70と、感光体ドラム21とを備えた画像形成装置である。このような画像形成装置は、現像装置70を備えているので、長期間にわたって、充分に高画質な画像を形成することができる。   The image forming apparatus 1 is an image forming apparatus including the developing device 70 and the photosensitive drum 21 as described above. Since such an image forming apparatus includes the developing device 70, a sufficiently high quality image can be formed over a long period of time.

以下に、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In addition, this invention is not limited at all by the Example.

<実施例A>
まず、微粒子の体積平均粒子径R、トナーの体積平均粒子径L、下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vの関係について検討した。
<Example A>
First, the relationship among the volume average particle diameter R of the fine particles, the volume average particle diameter L of the toner, and the content V of the fine particles in the plating solution used when forming the underlayer was examined.

[実施例1]
まず、アルミニウム(Al)素管に対して、めっきとの密着性を上げるために、前処理として一般的な処理を施した。具体的には、アルミニウム(Al)素管に対して、脱脂処理、エッチング処理、デスマット処理、ジンケート処理の順で施した。そして、ジンケート処理を施すことによって、表面に形成された置換亜鉛層を剥離した後、再度、ジンケート処理を施した。そうすることによって、均一な置換亜鉛層が表層に形成されたアルミニウム素管が得られた。基材として、この前処理を施したアルミニウム素管を用いた。この前処理により置換亜鉛層形成に用いたアルミニウム素管、すなわち、前処理を施す前のアルミニウム素管の厚みは、600μmであり、ビッカース硬さは、50であった。なお、ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定した。
[Example 1]
First, in order to improve the adhesion with the plating, the aluminum (Al) element tube was subjected to a general treatment as a pretreatment. Specifically, the degreasing treatment, the etching treatment, the desmut treatment, and the zincate treatment were performed on the aluminum (Al) element tube in this order. And after performing the zincate process, after peeling the substituted zinc layer formed in the surface, the zincate process was performed again. By doing so, an aluminum base tube in which a uniform substituted zinc layer was formed on the surface layer was obtained. As the base material, an aluminum base tube subjected to this pretreatment was used. The thickness of the aluminum base tube used for forming the substituted zinc layer by this pretreatment, that is, the aluminum base tube before the pretreatment was 600 μm, and the Vickers hardness was 50. The Vickers hardness was measured using a Vickers hardness meter.

次に、上記前処理を施したアルミニウム素管上に、下地層として、厚み4.6μmの無電解めっき層が形成されるように、無電解Niめっき処理を施した。そのめっき処理の際、微粒子として、表1に示す体積平均粒子径R(μm)のSiC粒子を、V体積%含有するめっき液を用いた。   Next, an electroless Ni plating treatment was performed on the pretreated aluminum base tube so that an electroless plating layer having a thickness of 4.6 μm was formed as a base layer. During the plating treatment, a plating solution containing V volume% of SiC particles having a volume average particle diameter R (μm) shown in Table 1 was used as fine particles.

具体的には、めっき液中における微粒子の含有率が、17体積%であって、形成される下地層の微粒子を除いた質量中のNi含有率が、88〜95質量%、残部がPとなるようなめっき液を用い、めっき液のpHが、4〜5であり、めっき液の液温が、80〜90℃である条件で、無電解めっき処理を行った。そして、形成される無電解めっき層の厚みが4μmとなる処理時間で、無電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの無電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、10〜25分間の間で調整した。   Specifically, the content of fine particles in the plating solution is 17% by volume, the Ni content in the mass excluding the fine particles of the underlying layer to be formed is 88 to 95% by mass, and the balance is P. An electroless plating treatment was performed under such conditions that the pH of the plating solution was 4 to 5 and the temperature of the plating solution was 80 to 90 ° C. And the electroless-plating process was performed in the processing time from which the thickness of the electroless-plating layer formed becomes 4 micrometers. The treatment time was adjusted so that an electroless plating layer having a predetermined thickness was formed, and specifically, adjusted for 10 to 25 minutes.

次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み0.18μmの電解めっき層が形成されるように、電解Crめっき処理を施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。   Next, an electrolytic Cr plating treatment was performed on the electroless plating layer so that an electrolytic plating layer having a thickness of 0.18 μm was formed as the uppermost layer. By doing so, a developing roller was obtained.

具体的には、めっき液として、3価のCrめっき層が形成されるようなめっき液を用い、めっき液のpHが、3〜4であり、めっき液の液温が、35〜55℃であり、印加電圧が5Vである条件で、電解めっき処理を行った。そして、形成される電解めっき層の厚みが0.1μmとなる処理時間で、電解めっき処理を行った。なお、処理時間は、所定の厚みの電解めっき層が形成されるように調整した時間であって、具体的には、3〜8分間の間で調整した。   Specifically, a plating solution that forms a trivalent Cr plating layer is used as the plating solution, the pH of the plating solution is 3 to 4, and the temperature of the plating solution is 35 to 55 ° C. There was an electrolytic plating process under the condition that the applied voltage was 5V. And the electrolytic plating process was performed in the processing time when the thickness of the formed electrolytic plating layer becomes 0.1 μm. In addition, the processing time is the time adjusted so that the electroplating layer of predetermined thickness may be formed, Comprising: Specifically, it adjusted between 3 to 8 minutes.

形成された電解めっき層のビッカース硬さは、1000であった。なお、Niめっき層のビッカース硬さは、500であり、上述の下地層のビッカース硬さは、微粒子が含有されているものの、500程度であり、電解めっき層より軟らかい。   The Vickers hardness of the formed electrolytic plating layer was 1000. In addition, the Vickers hardness of the Ni plating layer is 500, and the Vickers hardness of the above-described underlayer is about 500 although fine particles are contained, and is softer than the electrolytic plating layer.

また、得られた現像ローラの直径が、20mmであった。   Moreover, the diameter of the obtained developing roller was 20 mm.

また、得られた現像ローラの下地層及び電解めっき層の各層の厚みは、セイコーインスツル株式会社製のSFT320を用いて測定した。この測定により、下地層及び電解めっき層の各層を示す概念図は、図4に示すような層になることがわかった。なお、図4は、現像ローラの下地層及び電解めっき層の各層の厚みの一例を示す概略図である。なお、縦軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向の長さを示し、横軸は、現像ローラの所定の位置からの、厚み方向に垂直な方向の距離を示す。   Moreover, the thickness of each layer of the obtained developing roller undercoat layer and electrolytic plating layer was measured using SFT320 manufactured by Seiko Instruments Inc. From this measurement, it was found that the conceptual diagram showing each layer of the base layer and the electrolytic plating layer is a layer as shown in FIG. FIG. 4 is a schematic view showing an example of the thickness of each layer of the base layer and the electrolytic plating layer of the developing roller. The vertical axis represents the length in the thickness direction from a predetermined position of the developing roller, and the horizontal axis represents the distance in the direction perpendicular to the thickness direction from the predetermined position of the developing roller.

また、図4における、曲線201は、基材であるアルミニウム素管の表面の位置を示し、曲線202は、下地層の表面の位置を示し、曲線203は、電解めっき層の表面の位置を示す。すなわち、曲線201と曲線202との、縦方向の距離が、下地層の厚みを示す。また、曲線202と曲線203との、縦方向の距離が、電解めっき層の厚みを示す。   In FIG. 4, a curve 201 indicates the position of the surface of the aluminum base tube that is the base material, a curve 202 indicates the position of the surface of the base layer, and a curve 203 indicates the position of the surface of the electrolytic plating layer. . That is, the vertical distance between the curve 201 and the curve 202 indicates the thickness of the underlayer. The vertical distance between the curve 202 and the curve 203 indicates the thickness of the electrolytic plating layer.

電解めっき層及び電解めっき層の各層の厚みは、予め厚みの分かった標準試料での測定値から検量線を作成し、この検量線を用いて算出した。   The thickness of each layer of the electroplating layer and the electroplating layer was calculated using a calibration curve prepared from a measurement value of a standard sample whose thickness was previously known.

このような方法により、実施例1に係る現像ローラを測定すると、下地層の厚みが、約4.6μmであり、電解めっき層の厚みが、約0.18μmであることがわかった。なお、この図4から、基材であるアルミニウム素管は、表面に凹凸を有することがわかる。また、この凹凸は、アルミニウム素管の表面を研磨した時に生じた凹凸である。   When the developing roller according to Example 1 was measured by such a method, it was found that the thickness of the underlayer was about 4.6 μm and the thickness of the electrolytic plating layer was about 0.18 μm. In addition, it turns out from this FIG. 4 that the aluminum base tube which is a base material has an unevenness | corrugation on the surface. Further, the unevenness is an unevenness generated when the surface of the aluminum base tube is polished.

次に、図1に示すような、1成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置の、現像剤担持体として、上述のようにして、得られた現像ローラを備えたものを用意した。そして、画像形成装置の各構成としては、以下のようなものである。感光体ドラムは、直径30mmのアモルファスシリコン感光体ドラムである。感光体速度は、150mm/秒である。感光体ドラムと現像ローラとの距離(DS間距離:現像ギャップ)は、300μmである。現像ローラとブレードとの距離(規制ギャップ)は、300μmである。ブレードは、SUS430製のブレードである。現像ローラに印加する現像バイアスとしては、面積中心電圧Vdcが175Vの直流電圧に、ピークトウピーク電圧Vppが1700Vの交流電圧が重畳された重畳電圧である。また、感光体ドラムの表面電位Voが、280Vとなるように帯電させる。そして、用いる現像剤(1成分現像剤)は、表1に示す体積平均粒子径L(μm)の、正帯電性のトナーである。   Next, as the developer carrying member of the image forming apparatus provided with the one-component developing type developing device as shown in FIG. 1, one having the developing roller obtained as described above was prepared. The configuration of the image forming apparatus is as follows. The photosensitive drum is an amorphous silicon photosensitive drum having a diameter of 30 mm. The photoreceptor speed is 150 mm / second. The distance between the photosensitive drum and the developing roller (distance between DS: development gap) is 300 μm. The distance (regulation gap) between the developing roller and the blade is 300 μm. The blade is a blade made of SUS430. The developing bias applied to the developing roller is a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak to peak voltage Vpp of 1700V on a DC voltage having an area center voltage Vdc of 175V. In addition, charging is performed so that the surface potential Vo of the photosensitive drum is 280V. The developer (one-component developer) to be used is a positively chargeable toner having a volume average particle diameter L (μm) shown in Table 1.

このような画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。   An image was formed using such an image forming apparatus, and the following evaluation was performed.

(画像濃度)
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像について、反射濃度計(グレタグマクベス社製のRD−918)を用いて反射濃度を測定した。この反射濃度を、画像濃度とした。
(Image density)
Specifically, first, the image forming apparatus was turned on and stabilized. Thereafter, an image including a solid image was printed. The reflection density of this image was measured using a reflection densitometer (RD-918 manufactured by Gretag Macbeth). This reflection density was defined as the image density.

そして、画像濃度が、1.4以上であれば、「◎」と評価し、1.2以上1.4未満であれば、「○」と評価し、1.0以上1.2未満であれば、「△」と評価し、1.0未満であれば、「×」と評価した。   If the image density is 1.4 or more, it is evaluated as “◎”. If the image density is 1.2 or more and less than 1.4, it is evaluated as “◯”. If it was less than 1.0, it was evaluated as “x”.

(かぶり)
また、画像が形成された用紙を目視で観察し、かぶりの発生をほとんど確認できなければ、「◎」と評価した。また、かぶりの発生が確認できるが、目立たない場合は、「○」と評価し、かぶりの発生が確認でき、若干目立つようである場合、「△」と評価し、かぶりの発生が目立つようであれば、「×」と評価した。
(Cover)
Further, the paper on which the image was formed was visually observed, and when almost no fog was confirmed, it was evaluated as “◎”. Also, the occurrence of fogging can be confirmed, but if it is not conspicuous, it is evaluated as “○”, and the occurrence of fogging can be confirmed. If so, it was evaluated as “×”.

(総合評価)
最後に、上記画像濃度による評価及び上記かぶりによる評価に基づいて、総合評価した。具体的には、上記画像濃度による評価及び上記かぶりによる評価がともに「◎」であれば、「◎」と評価した。また、上記画像濃度による評価及び上記かぶりによる評価のうち、評価が好ましくないほうの評価が、「○」であれば、「○」と評価した。また、上記画像濃度による評価及び上記かぶりによる評価のうち、評価が好ましくないほうの評価が、「△」であれば、「△」と評価した。また、上記画像濃度による評価及び上記かぶりによる評価のうち、評価が好ましくないほうの評価が、「×」であれば、「×」と評価した。
(Comprehensive evaluation)
Finally, comprehensive evaluation was performed based on the evaluation based on the image density and the evaluation based on the fog. Specifically, if both the evaluation based on the image density and the evaluation based on the fog were “「 ”, the evaluation was“ ◎ ”. Further, among the evaluation based on the image density and the evaluation based on the fog, if the evaluation that is not preferable is “◯”, the evaluation is “◯”. Further, among the evaluation based on the image density and the evaluation based on the fog, if the evaluation that is not preferable is “Δ”, the evaluation is “Δ”. Further, among the evaluation based on the image density and the evaluation based on the fog, if the evaluation that is not preferable is “x”, the evaluation is “x”.

[実施例2〜12、及び比較例1〜10]
微粒子の体積平均粒子径R、トナーの体積平均粒子径L、及び下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vをそれぞれ表1に示す値に変更したこと以外、実施例1と同様である。
[Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 10]
Example 1 except that the volume average particle diameter R of the fine particles, the volume average particle diameter L of the toner, and the content V of the fine particles in the plating solution used when forming the underlayer are changed to the values shown in Table 1, respectively. It is the same.

上記実施例1〜12、及び比較例1〜10の評価結果を、微粒子の体積平均粒子径R、トナーの体積平均粒子径L、及び下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vともに示す。   The evaluation results of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 10 are the volume average particle diameter R of the fine particles, the volume average particle diameter L of the toner, and the inclusion of the fine particles in the plating solution used when forming the underlayer. Both the rate V are shown.

Figure 0005433594
Figure 0005433594

[比較例11]
微粒子の体積平均粒子径Rを0.1μmに変更し、トナーの体積平均粒子径Lを8.1μmに変更し、下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vを20体積%に変更したこと以外、実施例1と同様である。なお、(L/R)×Vが
131220であり、R×L×Vが16.2である。
[Comparative Example 11]
The volume average particle diameter R of the fine particles is changed to 0.1 μm, the volume average particle diameter L of the toner is changed to 8.1 μm, and the content V of the fine particles in the plating solution used for forming the underlayer is 20 volumes. Example 1 is the same as Example 1 except for changing to%. Note that (L 2 / R 2 ) × V is 131220, and R × L × V is 16.2.

比較例11に係る画像形成装置を用いて、画像を形成させた。具体的には、上記画像濃度の評価と同様の画像を形成させた。そうすると、ここで形成された画像は、画像濃度むらが目視により確認された。このことは、前記微粒子の、前記下地層中での分散不良により、トナーの搬送にむらが発生することによるものであると考えられる。   An image was formed using the image forming apparatus according to Comparative Example 11. Specifically, an image similar to the image density evaluation was formed. As a result, the image formed here was visually confirmed to have uneven image density. This is considered to be due to unevenness in toner conveyance due to poor dispersion of the fine particles in the underlayer.

なお、実施例1〜12に係る画像形成装置を用いて形成させた画像には、画像濃度むらが目視により確認されなかった。   Note that image density unevenness was not visually confirmed in images formed using the image forming apparatuses according to Examples 1 to 12.

[比較例12]
微粒子の体積平均粒子径Rを2.5μmに変更し、トナーの体積平均粒子径Lを9.0μmに変更し、下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vを20体積%に変更したこと以外、実施例1と同様である。なお、(L/R)×Vが
約259であり、R×L×Vが450である。
[Comparative Example 12]
The volume average particle diameter R of the fine particles is changed to 2.5 μm, the volume average particle diameter L of the toner is changed to 9.0 μm, and the content V of the fine particles in the plating solution used for forming the underlayer is 20 volumes. Example 1 is the same as Example 1 except for changing to%. Note that (L 2 / R 2 ) × V is about 259, and R × L × V is 450.

比較例12に係る画像形成装置を用いて、画像を形成させた。具体的には、上記画像濃度の評価と同様の画像を形成させた。そうすると、ここで形成された画像には、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認された。このことは、トナー搬送量が多すぎることによる、層乱れによるかぶりが発生していることによると考えられる。   An image was formed using the image forming apparatus according to Comparative Example 12. Specifically, an image similar to the image density evaluation was formed. As a result, it was confirmed that spotted fog called blotch was generated in the image formed here. This is considered to be due to fogging due to layer disturbance due to an excessive amount of toner transport.

なお、実施例1〜12に係る画像形成装置を用いて形成させた画像には、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生が確認されなかった。   In addition, generation | occurrence | production of the spot-like fog called a blotch was not confirmed in the image formed using the image forming apparatus which concerns on Examples 1-12.

表1からわかるように、上記式(1)〜(3)を満たす場合(実施例1〜12)は、上記式(1)〜(3)のいずれか1つ以上を満たさない場合と比較して、画像濃度が高く、かぶりの少ない高画質な画像を形成できる。また、比較例11及び比較例12の検討結果からわかるように、上記式(1)〜(3)を満たす場合(実施例1〜12)は、画像濃度むらの発生も、ブロッチと呼ばれる斑点状のかぶりの発生も抑制された高画質な画像を形成できる。   As can be seen from Table 1, when the above formulas (1) to (3) are satisfied (Examples 1 to 12), compared with the case where any one or more of the above formulas (1) to (3) is not satisfied. Thus, a high-quality image with high image density and little fogging can be formed. As can be seen from the examination results of Comparative Example 11 and Comparative Example 12, when the above formulas (1) to (3) are satisfied (Examples 1 to 12), the occurrence of uneven image density is also a spot-like shape called blotch. It is possible to form a high-quality image in which the occurrence of fog is suppressed.

さらに、上記式(4)及び上記式(6)を満たすことが好ましく、上記式(5)及び上記式(7)を満たすことがより好ましいことがわかる。   Furthermore, it turns out that it is preferable to satisfy | fill said Formula (4) and said Formula (6), and it is more preferable to satisfy | fill said Formula (5) and said Formula (7).

具体的には、上記式(2)を満たせば、画像濃度の評価が「◎」、「○」、又は「△」となり、上記式(5)を満たせば、画像濃度の評価が「◎」、又は「○」となり、上記式(7)を満たせば、画像濃度の評価が「◎」となる。   Specifically, if the above equation (2) is satisfied, the image density evaluation is “◎”, “◯”, or “Δ”, and if the above equation (5) is satisfied, the image density evaluation is “◎”. Or “◯”, and if the above expression (7) is satisfied, the evaluation of the image density is “◎”.

また、上記式(1)を満たせば、かぶりの評価が「◎」、「○」、又は「△」となり、上記式(4)を満たせば、かぶりの評価が「◎」、又は「○」となり、上記式(6)を満たせば、かぶりの評価が「◎」となる。   Moreover, if the above formula (1) is satisfied, the fogging evaluation is “◎”, “◯”, or “Δ”, and if the above formula (4) is satisfied, the fogging evaluation is “◎” or “○”. Thus, if the above formula (6) is satisfied, the fogging evaluation becomes “」 ”.

また、上記結果を、図5に示す。図5は、微粒子の体積平均粒子径R、トナーの体積平均粒子径L、及び下地層を形成する際に用いるめっき液中における微粒子の含有率Vと、評価結果との関係を示すグラフである。横軸は、(L/R)×Vを示し、縦軸は、R×L×Vを示す。そして、各点は、総合評価を示す。 The results are shown in FIG. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the volume average particle diameter R of the fine particles, the volume average particle diameter L of the toner, the fine particle content V in the plating solution used when forming the underlayer, and the evaluation results. . The horizontal axis represents (L 2 / R 2 ) × V, and the vertical axis represents R × L × V. And each point shows comprehensive evaluation.

図5から、上記式(1)及び上記式(2)を満たす場合は、線301より右上側の領域に入り、総合評価が、「◎」、「○」、又は「△」となることがわかる。また、上記式(4)及び上記式(5)を満たす場合は、線302より右上側の領域に入り、総合評価が、「◎」、又は「○」となることがわかる。また、上記式(6)及び上記式(7)を満たす場合は、線303より右上側の領域に入り、総合評価が、「◎」となることがわかる。   From FIG. 5, when the above formula (1) and the above formula (2) are satisfied, the region enters the area on the upper right side from the line 301 and the overall evaluation may be “「 ”,“ ◯ ”, or“ Δ ”. Recognize. Moreover, when satisfy | filling said Formula (4) and said Formula (5), it enters into the area | region of the upper right side from the line 302, and it turns out that comprehensive evaluation becomes "(double-circle)" or "(circle)". Moreover, when satisfy | filling said Formula (6) and said Formula (7), it enters into the area | region of the upper right side from the line 303, and it turns out that comprehensive evaluation becomes "(double-circle)".

<実施例B>
次に、現像ローラの構成について検討した。
<Example B>
Next, the configuration of the developing roller was examined.

[実施例13]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Example 13]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、50であった。なお、ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定した。   First, the above-mentioned pretreated aluminum base tube was prepared as a base material. The Vickers hardness of this aluminum base tube was 50. The Vickers hardness was measured using a Vickers hardness meter.

次に、アルミニウム素管上に、下地層として、厚み4.6μmの無電解めっき層が形成されるように、無電解Niめっき処理を施した。そのめっき処理の際、微粒子として、体積平均粒子径R(μm)が0.3μmのSiC粒子を、10体積%含有するめっき液を用いた。また、この下地層は、上記式(1)〜(3)を満たすものである。   Next, an electroless Ni plating process was performed on the aluminum base tube so that an electroless plating layer having a thickness of 4.6 μm was formed as a base layer. During the plating treatment, a plating solution containing 10% by volume of SiC particles having a volume average particle diameter R (μm) of 0.3 μm was used as fine particles. Moreover, this foundation layer satisfies the above formulas (1) to (3).

次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み0.17μmの電解めっき層が形成されるように、電解Crめっき処理を施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。   Next, an electrolytic Cr plating treatment was performed on the electroless plating layer so that an electrolytic plating layer having a thickness of 0.17 μm was formed as the uppermost layer. By doing so, a developing roller was obtained.

形成された電解めっき層のビッカース硬さは、1000であった。なお、Niめっき層のビッカース硬さは、500であり、上述の下地層のビッカース硬さは、微粒子が含有されているものの、500程度であり、電解めっき層より軟らかい。   The Vickers hardness of the formed electrolytic plating layer was 1000. In addition, the Vickers hardness of the Ni plating layer is 500, and the Vickers hardness of the above-described underlayer is about 500 although fine particles are contained, and is softer than the electrolytic plating layer.

また、無電解めっき層の厚みが、約4.6μmであり、電解めっき層の厚みが、約0.17μmであった。   Further, the thickness of the electroless plating layer was about 4.6 μm, and the thickness of the electrolytic plating layer was about 0.17 μm.

[実施例14]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Example 14]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管にブラスト処理を施したアルミニウム素管を用いたこと以外、実施例13と同様である。   The developing roller is the same as in Example 13 except that the above-described pre-treated aluminum base tube was subjected to blasting as the base material.

[比較例13]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 13]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、電解めっき層を形成させないこと以外、実施例13と同様である。   The developing roller is the same as in Example 13 except that no electrolytic plating layer is formed.

[比較例14]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 14]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、電解めっき層を形成させないこと以外、実施例14と同様である。   The developing roller is the same as in Example 14 except that no electrolytic plating layer is formed.

[比較例15]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 15]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、50であった。なお、ビッカース硬さは、ビッカース硬度計を用いて測定した。そして、このアルミニウム素管にブラスト処理を施した。   First, the above-mentioned pretreated aluminum base tube was prepared as a base material. The Vickers hardness of this aluminum base tube was 50. The Vickers hardness was measured using a Vickers hardness meter. The aluminum base tube was blasted.

次に、ブラスト処理を施したアルミニウム素管上に、下地層として、厚み4.6μmの無電解めっき層が形成されるように、無電解Niめっき処理を施した。そのめっき処理の際、微粒子を含有しないめっき液を用いた。   Next, an electroless Ni plating process was performed on the blasted aluminum base tube so that an electroless plating layer having a thickness of 4.6 μm was formed as a base layer. During the plating process, a plating solution not containing fine particles was used.

次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み0.17μmの電解めっき層が形成されるように、電解Crめっき処理を施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。   Next, an electrolytic Cr plating treatment was performed on the electroless plating layer so that an electrolytic plating layer having a thickness of 0.17 μm was formed as the uppermost layer. By doing so, a developing roller was obtained.

形成された電解めっき層のビッカース硬さは、1000であった。なお、下地層のビッカース硬さは、500であり、電解めっき層より軟らかい。   The Vickers hardness of the formed electrolytic plating layer was 1000. In addition, the Vickers hardness of a base layer is 500 and is softer than an electroplating layer.

また、無電解めっき層の厚みが、約4.6μmであり、電解めっき層の厚みが、約0.17μmであった。   Further, the thickness of the electroless plating layer was about 4.6 μm, and the thickness of the electrolytic plating layer was about 0.17 μm.

[比較例16]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 16]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、電解めっき層を形成させないこと以外、比較例13と同様である。   The developing roller is the same as Comparative Example 13 except that no electrolytic plating layer is formed.

[比較例17]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 17]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、上述した、前処理を施したアルミニウム素管にブラスト処理を施したものを用いた。   As the developing roller, the above-described pretreated aluminum base tube subjected to blasting was used.

[比較例18]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 18]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

現像ローラとしては、厚み600μmのSUS製の素管にブラスト処理を施したものを用いた。   As the developing roller, a SUS base tube having a thickness of 600 μm subjected to blasting was used.

[比較例19]
現像ローラとして、以下の現像ローラを用いたこと以外、実施例1と同様である。
[Comparative Example 19]
Example 1 is the same as Example 1 except that the following developing roller was used as the developing roller.

まず、基材として、上述した、前処理を施したアルミニウム素管を用意した。このアルミニウム素管のビッカース硬さは、50であった。   First, the above-mentioned pretreated aluminum base tube was prepared as a base material. The Vickers hardness of this aluminum base tube was 50.

次に、アルミニウム素管上に、下地層として、厚み4.6μmの無電解めっき層が形成されるように、無電解Niめっき処理を施した。そのめっき処理の際、微粒子として、体積平均粒子径R(μm)が0.3μmのSiC粒子を、10体積%含有するめっき液を用いた。   Next, an electroless Ni plating process was performed on the aluminum base tube so that an electroless plating layer having a thickness of 4.6 μm was formed as a base layer. During the plating treatment, a plating solution containing 10% by volume of SiC particles having a volume average particle diameter R (μm) of 0.3 μm was used as fine particles.

次に、無電解めっき層上に、最上層として、厚み0.17μmの電解めっき層が形成されるように、電解Snめっき処理を施した。そうすることによって、現像ローラが得られた。   Next, an electrolytic Sn plating treatment was performed on the electroless plating layer so that an electrolytic plating layer having a thickness of 0.17 μm was formed as the uppermost layer. By doing so, a developing roller was obtained.

形成された電解めっき層のビッカース硬さは、50であった。なお、Niめっき層のビッカース硬さは、500であり、上述の下地層のビッカース硬さは、微粒子が含有されているものの、500程度であり、電解めっき層より硬い。   The Vickers hardness of the formed electrolytic plating layer was 50. In addition, the Vickers hardness of the Ni plating layer is 500, and the Vickers hardness of the above-described underlayer is about 500 although fine particles are contained, and is harder than the electrolytic plating layer.

また、無電解めっき層の厚みが、約4.6μmであり、電解めっき層の厚みが、約0.17μmであった。   Further, the thickness of the electroless plating layer was about 4.6 μm, and the thickness of the electrolytic plating layer was about 0.17 μm.

次に、図1に示すような、1成分現像方式の現像装置を備えた画像形成装置の、現像剤担持体として、上述のようにして、得られた現像ローラを備えたものを用意した。そして、画像形成装置の各構成としては、以下のようなものである。感光体ドラムは、直径30mmのアモルファスシリコン感光体ドラムである。感光体速度は、150mm/秒である。感光体ドラムと現像ローラとの距離(DS間距離:現像ギャップ)は、300μmである。現像ローラとブレードとの距離(規制ギャップ)は、300μmである。ブレードは、SUS430製のブレードである。現像ローラに印加する現像バイアスとしては、面積中心電圧Vdcが175Vの直流電圧に、ピークトウピーク電圧Vppが1700Vの交流電圧が重畳された重畳電圧である。また、感光体ドラムの表面電位Voが、280Vとなるように帯電させる。そして、用いる現像剤(1成分現像剤)は、体積平均粒子径が7.1μmの、正帯電性のトナーである。   Next, as the developer carrying member of the image forming apparatus provided with the one-component developing type developing device as shown in FIG. 1, one having the developing roller obtained as described above was prepared. The configuration of the image forming apparatus is as follows. The photosensitive drum is an amorphous silicon photosensitive drum having a diameter of 30 mm. The photoreceptor speed is 150 mm / second. The distance between the photosensitive drum and the developing roller (distance between DS: development gap) is 300 μm. The distance (regulation gap) between the developing roller and the blade is 300 μm. The blade is a blade made of SUS430. The developing bias applied to the developing roller is a superimposed voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak to peak voltage Vpp of 1700V on a DC voltage having an area center voltage Vdc of 175V. In addition, charging is performed so that the surface potential Vo of the photosensitive drum is 280V. The developer (one-component developer) to be used is a positively chargeable toner having a volume average particle diameter of 7.1 μm.

このような画像形成装置を用いて、画像を形成させて、下記の評価を行った。   An image was formed using such an image forming apparatus, and the following evaluation was performed.

(画像濃度)
具体的には、まず、画像形成装置の電源を入れて安定させた。その後、ソリッド画像を含む画像を印刷した。この画像を初期画像とした。次に、この画像を100万枚印刷した。この100万枚目に印刷した画像を、100万枚目画像とした。この初期画像と100万枚目画像について、反射濃度計(グレタグマクベス社製のRD−918)を用いて反射濃度を測定した。この反射濃度を、画像濃度とした。
(Image density)
Specifically, first, the image forming apparatus was turned on and stabilized. Thereafter, an image including a solid image was printed. This image was used as the initial image. Next, 1 million copies of this image were printed. The image printed on the 1st million sheets was taken as the 1 millionth sheet image. With respect to the initial image and the 1 millionth image, the reflection density was measured using a reflection densitometer (RD-918 manufactured by Gretag Macbeth Co.). This reflection density was defined as the image density.

そして、初期画像の画像濃度と100万枚目画像の画像濃度との差(耐久印刷による画像濃度の低下幅)が、0.02以下であれば、「◎」と評価した。また、耐久印刷による画像濃度の低下幅が、0.02より大きく0.07以下であれば、「○」と評価した。また、耐久印刷による画像濃度の低下幅が、0.07より大きく0.15以下であれば、「△」と評価した。また、耐久印刷による画像濃度の低下幅が、0.15より大きければ、「×」と評価した。   Then, when the difference between the image density of the initial image and the image density of the 1 millionth image (the decrease in image density due to durable printing) was 0.02 or less, it was evaluated as “◎”. In addition, when the reduction range of the image density by durable printing was larger than 0.02 and 0.07 or less, it was evaluated as “◯”. Further, when the range of decrease in image density by durable printing was larger than 0.07 and 0.15 or less, it was evaluated as “Δ”. Further, when the width of decrease in image density due to durable printing was larger than 0.15, it was evaluated as “x”.

また、温度10℃、相対湿度15%RHの環境下で画像形成を行った。この画像を低温低湿状態での形成画像とした。そして、温度32.5℃、相対湿度85%RHの環境下で画像形成を行った。この画像を高温高湿状態での形成画像とした。   Further, image formation was performed in an environment of a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 15% RH. This image was used as a formed image in a low temperature and low humidity state. Then, image formation was performed in an environment of a temperature of 32.5 ° C. and a relative humidity of 85% RH. This image was a formed image in a high temperature and high humidity state.

そして、低温低湿状態での形成画像の画像濃度と高温高湿状態での形成画像の画像濃度との差(環境変化による画像濃度の低下幅)が、0.02以下であれば、「◎」と評価した。また、環境変化による画像濃度の低下幅が、0.02より大きく0.07以下であれば、「○」と評価した。また、環境変化による画像濃度の低下幅が、0.07より大きく0.15以下であれば、「△」と評価した。また、環境変化による画像濃度の低下幅が、0.15より大きければ、「×」と評価した。   If the difference between the image density of the formed image in the low-temperature and low-humidity state and the image density of the formed image in the high-temperature and high-humidity state is 0.02 or less, “に よ る” It was evaluated. In addition, when the decrease in the image density due to the environmental change was greater than 0.02 and 0.07 or less, it was evaluated as “◯”. Further, when the range of decrease in image density due to environmental change was greater than 0.07 and 0.15 or less, it was evaluated as “Δ”. In addition, when the image density decrease due to environmental change was larger than 0.15, the evaluation was “x”.

この評価結果を、現像ローラの構成の概略とともに表2に示す。   The evaluation results are shown in Table 2 together with an outline of the configuration of the developing roller.

Figure 0005433594
Figure 0005433594

表2からわかるように、基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、前記被覆層が、電解めっき層と、前記電解めっき層より前記基材に近い側の下地層とを積層したものであって、前記下地層が、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層であり、前記電解めっき層が、前記下地層より硬く、上記式(1)〜(3)を満たす現像ローラを用いた場合(実施例13,14)は、他の場合と比較して、長期間にわたって、高い画像濃度を維持できる。そして、実施例13,14は、他の場合と比較して、画像濃度が環境変化による影響を受けにくいことがわかる。   As can be seen from Table 2, a substrate and a coating layer formed on the substrate are provided, and the coating layer includes an electrolytic plating layer and a base layer closer to the substrate than the electrolytic plating layer. The underlayer is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed, and the electrolytic plating layer is the underlayer. When a developing roller that is harder and satisfies the above formulas (1) to (3) is used (Examples 13 and 14), it is possible to maintain a high image density over a long period of time as compared with other cases. In Examples 13 and 14, it can be seen that the image density is less affected by environmental changes than in other cases.

また、基材として、ブラスト処理を施していない場合(実施例13、比較例11、及び比較例17)は、ブラスト処理を施した場合(実施例14、及び比較例12〜16)と比較して、得られた画像にピッチむらの発生が充分に抑制された。そして、ブラスト処理を施していなくても、上記式(1)〜(3)を満たす現像ローラを用いた場合(実施例13)は、画像濃度が充分に高い。これらのことから、基材にブラスト処理を施さないほうが、より高画質な画像を形成することができることがわかった。   Moreover, as a base material, when the blasting process is not performed (Example 13, Comparative Example 11, and Comparative Example 17), it is compared with the case where the blasting process is performed (Example 14 and Comparative Examples 12 to 16). Thus, the occurrence of pitch unevenness in the obtained image was sufficiently suppressed. Even when the blasting process is not performed, the image density is sufficiently high when the developing roller satisfying the above formulas (1) to (3) is used (Example 13). From these facts, it was found that a higher quality image can be formed when the base material is not subjected to blasting.

<実施例C>
最後に、最上層である電解めっき層の磨耗速度について検討した。
<Example C>
Finally, the wear rate of the uppermost electrolytic plating layer was examined.

現像ローラの電解めっき層は、凸部から磨耗すると考えられるので、現像ローラの表面粗さRzの低下分が、電解めっき層の厚みと同等になった際に、電解めっき層が磨耗し、下地層の少なくとも一部が露出したと考えられる。   The electrolytic plating layer of the developing roller is considered to be worn from the convex portion. Therefore, when the decrease in the surface roughness Rz of the developing roller becomes equal to the thickness of the electrolytic plating layer, the electrolytic plating layer is worn down, It is thought that at least a part of the formation was exposed.

そして、この現像ローラの表面粗さRzの低下分が、電解めっき層の厚みと同等になる枚数が、表3に示す枚数になるように、電解めっき層の厚みの変更等を施したこと以外、実施例1と同様である。具体的には、最上層としての電解めっき層の形成条件等を変更すること以外、実施例1と同様である。また、その際、電解めっき層の厚み以外の条件を変更することによって、調整してもよい。なお、ここで用いる用紙は、A4サイズの用紙である。   Other than the change in the thickness of the electrolytic plating layer, etc., so that the decrease in the surface roughness Rz of the developing roller is equivalent to the thickness of the electrolytic plating layer, the number shown in Table 3 The same as in the first embodiment. Specifically, it is the same as Example 1 except that the conditions for forming the electrolytic plating layer as the uppermost layer are changed. Moreover, you may adjust by changing conditions other than the thickness of an electroplating layer in that case. The paper used here is A4 size paper.

実施例Cにおいても、実施例Bにおける、耐久印刷による画像濃度低下と同様の評価を行った。   In Example C, the same evaluation as that in Example B in which the image density was lowered by durable printing was performed.

評価結果は、表3に示す。また、表3には、下地層に微粒子を含有させないこと以外、実施例1と同様の現像ローラを用いて、上記と同様に検討した結果も合わせて示す。   The evaluation results are shown in Table 3. Table 3 also shows the results of the same examination as described above using the same developing roller as in Example 1 except that the base layer does not contain fine particles.

Figure 0005433594
Figure 0005433594

表3からわかるように、現像ローラの表面粗さRzの低下分が、電解めっき層の厚みと同等になる枚数、すなわち、電解めっき層が磨耗して、無電解めっき層の少なくとも一部が露出すると考えられる枚数が、2万枚から45万枚になるように、現像ローラの電解めっき層の厚み等の条件を調整することによって、100万枚印刷したとしても、画像濃度の低下が抑制されている。また、上記枚数が、3万枚から40万枚になるように、現像ローラの電解めっき層の厚み等の条件を調整することがより好ましく、5万枚から30万枚になるように、現像ローラの電解めっき層の厚み等の条件を調整することがさらに好ましい。   As can be seen from Table 3, the decrease in the surface roughness Rz of the developing roller is equal to the thickness of the electroplating layer, that is, the electroplating layer is worn and at least a part of the electroless plating layer is exposed. Then, by adjusting the conditions such as the thickness of the electrolytic plating layer of the developing roller so that the number of sheets that can be considered is 20,000 to 450,000 sheets, even if one million sheets are printed, the decrease in image density is suppressed. ing. Further, it is more preferable to adjust the conditions such as the thickness of the electrolytic plating layer of the developing roller so that the number is 30,000 to 400,000, and development is performed so that the number is 50,000 to 300,000. It is more preferable to adjust conditions such as the thickness of the electrolytic plating layer of the roller.

これに対して、上記枚数が少なくすぎても、多すぎても、画像濃度の低下を充分に抑制できないことがわかる。   On the other hand, it can be seen that if the number of sheets is too small or too large, a decrease in image density cannot be sufficiently suppressed.

また、微粒子を含有していない場合は、上記好適範囲が狭いことがわかる。   Moreover, when the fine particle is not contained, it turns out that the said suitable range is narrow.

1 画像形成装置
10 給紙部
20 画像形成部
21 感光体ドラム
22 クリーニング装置
23 除電装置
24 帯電装置
25 露光装置
26 転写ローラ
27 搬送ベルト
30 定着部
40 排紙部
50 用紙搬送部
70 現像装置
71 現像容器
72 現像ローラ
73 攪拌ローラ
75 ブレード
76 磁石
81 現像剤貯留部
82,83 現像剤貯留室
84 仕切り板
101 電解めっき層
102 無電解めっき層
103 基材
104 被覆層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Paper feeding part 20 Image forming part 21 Photosensitive drum 22 Cleaning apparatus 23 Static elimination apparatus 24 Charging apparatus 25 Charging apparatus 25 Exposure apparatus 26 Transfer roller 27 Conveyance belt 30 Fixing part 40 Paper discharge part 50 Paper conveyance part 70 Developing apparatus 71 Development Container 72 Developing roller 73 Stirring roller 75 Blade 76 Magnet 81 Developer reservoir 82, 83 Developer reservoir 84 Partition plate 101 Electrolytic plating layer 102 Electroless plating layer 103 Base material 104 Coating layer

Claims (8)

静電潜像が形成される像担持体に対向して配置され、表面に担持したトナーを、前記像担持体まで搬送する現像ローラを備え、
前記現像ローラが、基材と、前記基材上に形成された被覆層とを備え、
前記被覆層が、電解めっき層と、前記電解めっき層より前記基材に近い側の下地層との少なくとも2つの層を積層したものであって、
前記下地層が、絶縁性の微粒子が分散されためっき液を用いた無電解めっき処理により形成された無電解めっき層であり、
前記電解めっき層が、前記下地層より硬く、
前記微粒子の体積平均粒子径をRμm、前記現像ローラの表面に担持されているトナーの体積平均粒子径をLμm、前記めっき液中における前記微粒子の含有率をV体積%とした場合、下記式(1)〜(3)を満たすことを特徴とする現像装置。
250 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R×L×V ≦ 400 (2)
L > R > 0 (3)
A developing roller that is disposed opposite to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed and conveys toner carried on the surface to the image carrier;
The developing roller includes a base material and a coating layer formed on the base material,
The coating layer is obtained by laminating at least two layers of an electroplating layer and a base layer closer to the substrate than the electroplating layer,
The underlayer is an electroless plating layer formed by an electroless plating process using a plating solution in which insulating fine particles are dispersed;
The electrolytic plating layer is harder than the underlayer,
When the volume average particle diameter of the fine particles is R μm, the volume average particle diameter of the toner carried on the surface of the developing roller is L μm, and the content of the fine particles in the plating solution is V volume%, the following formula ( 1. A developing device satisfying 1) to (3).
250 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (1)
10 ≦ R × L × V ≦ 400 (2)
L>R> 0 (3)
下記式(4)及び下記式(5)を満たす請求項1に記載の現像装置。
500 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R×L×V ≦ 400 (5)
The developing device according to claim 1, wherein the following formula (4) and the following formula (5) are satisfied.
500 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (4)
30 ≦ R × L × V ≦ 400 (5)
下記式(6)及び下記式(7)を満たす請求項1に記載の現像装置。
1000 ≦ (L/R)×V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R×L×V ≦ 400 (7)
The developing device according to claim 1, wherein the following formula (6) and the following formula (7) are satisfied.
1000 ≦ (L 2 / R 2 ) × V ≦ 130000 (6)
50 ≦ R × L × V ≦ 400 (7)
前記微粒子が、炭化珪素粒子である請求項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 fine particles are silicon carbide particles. 前記電解めっき層が、Crを含む層であり、
前記下地層が、前記微粒子及びNiを含む層である請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置。
The electrolytic plating layer is a layer containing Cr,
The developing device according to claim 1, wherein the underlayer is a layer containing the fine particles and Ni.
前記基材が、アルミニウム系基材である請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the substrate is an aluminum-based substrate. 前記基材が、粗面化処理が施されていない基材である請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the base material is a base material that has not been roughened. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像装置、及び前記像担持体を備える画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 and the image carrier.
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