WO2014142165A1 - 現像装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2014142165A1
WO2014142165A1 PCT/JP2014/056472 JP2014056472W WO2014142165A1 WO 2014142165 A1 WO2014142165 A1 WO 2014142165A1 JP 2014056472 W JP2014056472 W JP 2014056472W WO 2014142165 A1 WO2014142165 A1 WO 2014142165A1
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WO
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brush roller
toner
developing device
external additive
fiber
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PCT/JP2014/056472
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English (en)
French (fr)
Inventor
高橋 啓介
朱々江 多久
和利 樹神
佐藤 正吾
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ブラザー工業株式会社
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Priority claimed from JP2013068194A external-priority patent/JP2014191257A/ja
Priority claimed from JP2013205209A external-priority patent/JP2015069135A/ja
Priority claimed from JP2013205130A external-priority patent/JP2015069122A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0806Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
    • G03G15/0818Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties

Definitions

  • the present invention relates to a developing device including a brush roller capable of carrying toner and a manufacturing method thereof.
  • the present invention also relates to a developing device used in an image forming apparatus employing an electrophotographic system and a method for manufacturing the same.
  • a developing device provided in an electrophotographic image forming apparatus includes a brush roller that can carry toner (see, for example, Patent Document 1).
  • the brush roller is configured to supply toner to the electrostatic latent image on the photosensitive member by rotating while contacting the surface of the photosensitive member provided in the image forming apparatus.
  • an electrophotographic image forming apparatus includes a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed and a developing roller that carries toner and supplies the photosensitive member to the electrostatic latent image to develop the electrostatic latent image.
  • a developing roller a brush roller has been proposed.
  • a brush roller in which brush fibers are implanted on the surface of the roller by electrostatic flocking is known (see, for example, Patent Document 2).
  • the surface of the fibers used for electrostatic flocking is electrodeposited with an electrodeposition treatment agent such as hydrophilic colloidal silica in order to ensure flying property.
  • a developing device provided in an electrophotographic image forming apparatus is provided with a brush roller carrying a developer and a scraping member for regulating the amount of developer held by the brush roller.
  • the scraping member is in contact with the brush roller so that the developer on the brush roller can be scraped off by the scraping member.
  • a first object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing fogging.
  • toner charging failure may occur. If the toner is insufficiently charged, when the toner is supplied to the photosensitive member, it is scattered to a portion other than the electrostatic latent image, and a printing defect called fog occurs.
  • a second object of the present invention is to provide a developing device capable of stably forming an image.
  • the brush roller may absorb moisture when stored for a long period of time, such as after the manufacturing of the developing device.
  • a third object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing moisture absorption of the brush roller and stably forming an image, and a method for manufacturing the developing device.
  • the fibers constituting the brush layer of the brush roller are in a state of being tilted by the scraping member at the time of manufacture, the fibers are not used until the developing device is shipped and used. A habit is attached. If the developing device is used while the fibers are hazy, there is a risk that problems such as uneven printing may occur.
  • a fourth object of the present invention is to provide a developing device that can reduce the occurrence of printing defects on the fibers of the brush roller in an unused developing device, and a method for manufacturing the same. That is.
  • a developing device for achieving the first object described above includes a brush roller having a roller main body, a fiber member implanted on the outer peripheral surface of the roller main body, and an external additive attached to the surface. Toner. The coverage of the external additive with respect to the toner is 130% or more.
  • the coverage of the external additive with respect to the toner is preferably less than 210%.
  • the toner described above is spherical.
  • the external additive is more easily peeled off from the toner.
  • the external additive includes particles having a particle size of 30 nm or more.
  • the external additive further includes particles having a particle size of less than 30 nm.
  • the presence of such a small external additive increases the fluidity of the toner and facilitates the formation of a good toner layer on the surface of the fiber member. Further, when the external additive having a small particle size enters inside the external additive having a large particle size, the large external additive is more easily peeled off from the toner.
  • the surface of the inorganic particles may be hydrophobized in the external additive.
  • the toner may be a positively charged toner.
  • the fiber may have a water absorption of 1% or less.
  • the developing device of the second invention for achieving the first object described above is a brush roller having a roller body and a fiber member planted on the outer peripheral surface of the roller body, and the external additive is on the surface. And toner adhering to the toner.
  • the external additive includes particles having a particle size of 30 nm or more.
  • the external additive may contain inorganic particles.
  • the external additive may contain silica.
  • the average particle diameter of the external additive is preferably 30 nm or more, and the content of the external additive in the entire toner and external additive is preferably 1% by mass or more.
  • Such a developing device can suppress fogging. It has been confirmed by experiments that the above-described effects can be obtained.
  • the content of the external additive in the whole toner and external additive is preferably less than 4% by mass.
  • the fiber member includes a fiber and hydrophobic inorganic particles attached to the fiber.
  • the hydrophobic inorganic particles may be silicon oxide.
  • the average particle diameter of the hydrophobic inorganic particles may be 30 nm or less.
  • the fiber may be hydrophobic.
  • the developer may contain hydrophobic inorganic particles.
  • a developing device for achieving the third object includes a housing having an opening and configured to accommodate a developer, a core member, and a fiber member to be planted in the core member. And a brush roller configured so that the fiber member carries the developer.
  • the brush roller has a first part located in the opening and a second part exposed from the opening.
  • the developer contains hydrophobic inorganic particles and adheres to the second part.
  • the inorganic particles may be silicon oxide.
  • the average particle size of the inorganic particles may be 30 nm or less.
  • the fiber member may be flocked to the core material by electrostatic flocking.
  • the fiber member may have a first end fixed to the core and a second end opposite to the first end.
  • the developer layer adhering to the fiber member of the second portion may be one layer at least at the second end.
  • the developing device of the present invention may further include a regulating member configured to regulate the amount of developer carried on the fiber member.
  • the developer layer adhering to the fiber member of the second portion may be a single layer at least in the portion restricted by the restriction member.
  • the regulating member may include a fixed portion fixed to the housing and a contact portion configured to contact the fiber member.
  • the fixing portion may extend in a direction intersecting with the longitudinal direction of the fiber member located in the vicinity of the contact portion.
  • the contact part may be extended along the longitudinal direction of the fiber member located in the vicinity of a contact part.
  • the developer may be a chemical toner prepared by polymerizing a polymerizable monomer.
  • the developing device manufacturing method of the present invention includes a brush roller manufacturing process for manufacturing a brush roller, an assembling process for assembling the brush roller to the housing, a filling process for filling the housing in which the brush roller is assembled, and An attaching step of rotating the brush roller to attach the developer in the housing to the brush roller.
  • the developing device manufacturing method of the present invention includes a brush roller manufacturing step of manufacturing a brush roller, an attaching step of attaching a developer to the brush roller, an assembling step of assembling the brush roller to which the developer is attached to a housing, And a filling step of filling the housing in which the brush roller is assembled with a developer.
  • a developing device manufacturing method comprising a roller body, a brush roller having a brush layer in which fibers are implanted on the outer peripheral surface of the roller body, and a brush.
  • a method of manufacturing a developing device comprising: a scraping member configured to scrape developer held by a brush layer in contact with a roller; and a casing supporting the brush roller and the scraping member.
  • the developing device manufacturing method described above may further include a forward rotation step of rotating the brush roller in the same direction as in use after the assembly step and before the reverse rotation step.
  • the fiber tends to stand up by the reverse rotation process.
  • the developing device manufacturing method preferably further includes a cleaning step of removing the developer adhering to a portion exposed from the brush roller casing before the reverse rotation step.
  • the developing device manufacturing method described above may include a cleaning step of removing the developer adhering to a portion exposed from the brush roller casing after the reverse rotation step.
  • the developing device manufacturing method described above may include a forward rotation step of rotating the brush roller about the length of the fiber on the outer periphery of the brush roller in the same direction as when the brush roller is used after the reverse rotation step.
  • the fiber tends to stand up by the forward rotation process.
  • the developing device of the present invention is in contact with the brush roller having a roller body, a brush layer in which fibers are implanted on the outer peripheral surface of the roller body, and the brush roller.
  • a scraping member configured to scrape off the developer held by the brush layer; and a housing supporting the brush roller and the scraping member.
  • the fiber in the part where the scraping member of the brush roller is in contact is tilted in the direction opposite to that in use in the shipping state, or the scraping member on both sides of the scraping member in the rotation direction of the brush roller. Stand along the side of the.
  • the brush roller fibers it is possible to prevent the brush roller fibers from becoming a habit of causing printing defects in an unused state. Specifically, when the fibers of the brush roller are tilted in the opposite direction in use in the shipping state, the fibers can be repaired when the developing device is used. In addition, when the fibers of the brush roller are standing along the side surfaces of the scraping member on both sides of the scraping member in the rotation direction of the brush roller in the shipping state, the fibers are not combed.
  • the brush roller has a portion of the developer exposed from the housing removed in a shipped state.
  • the scraping member has a thin plate at the tip and faces the brush roller side.
  • the fog is suppressed.
  • the fiber member to be planted on the core material of the brush roller contains the hydrophobic inorganic particles.
  • the developer containing hydrophobic inorganic particles is attached to the second portion of the brush roller exposed from the housing.
  • the 1st part of a brush roller is located in a housing
  • the fibers of the brush roller can be inhibited from becoming hazy causing printing defects.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating toner and an external additive attached to the surface of the toner. It is a table
  • surface which shows the experimental result about filming. 6 is a graph showing the relationship between the coverage of an external additive and the reflection density of a toner obtained from an experiment. It is a figure which shows schematic structure of the laser printer provided with the developing cartridge which concerns on embodiment of 2nd invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating toner and an external additive attached to the surface of the toner.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid crosslinking force generated between a toner and a photosensitive drum, and FIG.
  • FIG. 5A is a diagram in a case where an external additive of less than 30 nm is interposed between the toner and the photosensitive drum; ) Is a diagram in the case where an external additive of 30 nm or more is interposed between the toner and the photosensitive drum. It is the table
  • FIG. 10 is a central sectional view of the embodiment of the developing device according to the third aspect of the invention.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the brush roller shown in FIG.
  • FIG. 12 is a scanning electron micrograph of the electrodeposited polyester fiber.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a process of attaching hydrophobic inorganic particles to brush fibers.
  • FIG. 14 is a scanning electron micrograph of a polyester fiber to which hydrophobic inorganic particles are attached.
  • FIG. 15 is a graph showing the results of the print test.
  • FIG. 16 is a central sectional view of the embodiment of the developing device of the fourth invention.
  • FIG. 17 is an enlarged view of the brush roller shown in FIG. 18A and 18B are explanatory views for explaining a manufacturing method of the developing device.
  • FIG. 18A shows the housing of the developing device
  • FIG. 18B shows the process of assembling the brush roller to the housing shown in FIG. 18C shows a step of filling the housing with toner following FIG. 18B.
  • FIG. 18A shows the housing of the developing device
  • FIG. 18B shows the process of assembling the brush roller to the housing shown in FIG. 18C shows a step of filling the housing with toner following FIG. 18B.
  • FIG. 18A
  • FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining a modified example of the developing device manufacturing method.
  • FIG. 19A shows a process of attaching the toner to the brush roller
  • FIG. 19B shows a brush on the casing following FIG. 19A.
  • FIG. 19C shows a process of filling the toner into the housing, following FIG. 19B.
  • It is sectional drawing which shows schematic structure of the laser printer provided with the developing cartridge which concerns on embodiment of 5th invention.
  • 6A and 6B are cross-sectional views (a) and (b) illustrating a method for manufacturing the developing cartridge. It is sectional drawing explaining the manufacturing method of the developing cartridge in a modification.
  • a laser printer 1 includes a paper feed unit 3 that supplies paper S, an exposure device 4, a process cartridge 5 that transfers a toner image onto the paper S, and a paper S in a main body casing 2.
  • the image forming apparatus mainly includes a fixing device 8 that thermally fixes the upper toner image.
  • the paper feed unit 3 is provided in the lower part of the main body casing 2 and mainly includes a paper feed tray 31, a paper pressing plate 32, and a paper feed mechanism 33.
  • the paper S stored in the paper feed tray 31 is brought to the upper paper feed mechanism 33 by the paper pressing plate 32 and is fed to the process cartridge 5 (between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63) by the paper feed mechanism 33. Supplied towards.
  • the exposure device 4 is disposed in the upper part of the main casing 2 and includes a laser light emitting unit, a polygon mirror, a lens, a reflecting mirror, and the like (not shown).
  • the surface of the photoconductive drum 61 is exposed by scanning the surface of the photoconductive drum 61 at high speed with laser light (see the chain line) based on the image data emitted from the laser light emitting unit.
  • the process cartridge 5 is disposed below the exposure apparatus 4 and is configured to be detachably mounted to the main casing 2 through an opening formed when the front cover 2A provided on the main casing 2 is opened.
  • the process cartridge 5 includes a drum unit 6 and a developing cartridge 7.
  • the drum unit 6 mainly includes a photosensitive drum 61, a charger 62, and a transfer roller 63.
  • the developing cartridge 7 is detachably attached to the drum unit 6, and is configured to be detachably attached to the main body casing 2 as the process cartridge 5 in a state where it is attached to the drum unit 6.
  • the developing cartridge 7 mainly includes a brush roller 11, a blade 15, an agitator 16, a casing 18 that supports them, and a toner T accommodated in the casing 18.
  • the brush roller 11 is a member for carrying the toner T in the housing 18 and supplying it to the photosensitive drum 61.
  • the brush roller 11 includes a cylindrical roller body 12 and a plurality of fiber members 13 implanted on the outer peripheral surface of the roller body 12.
  • the roller body 12 has a brush layer 14 composed of a plurality of fiber members 13 on the surface.
  • the brush roller 11 is exposed to the outside through an opening formed in the rear wall of the housing 18, and the exposed portion is in contact with the photosensitive drum 61. The detailed configuration of the brush roller 11 will be described later.
  • the blade 15 is a sheet metal extending along the axial direction of the brush roller 11, and is provided so that the tip enters between the brush layers 14 of the brush roller 11.
  • the agitator 16 is a known member, and is configured to convey the toner T in the housing 18 toward the brush roller 11 by rotating.
  • the surface of the photosensitive drum 61 is uniformly charged by the charger 62 and then exposed by high-speed scanning of the laser light from the exposure device 4, whereby image data is transferred onto the photosensitive drum 61.
  • An electrostatic latent image based on is formed.
  • the toner T in the developing cartridge 7 is supplied to the brush roller 11 while being stirred by the agitator 16. As the brush roller 11 rotates, the blade 15 scrapes off excess toner T on the brush roller 11 and the amount of toner carried on the brush roller 11 is regulated.
  • the toner T carried on the brush roller 11 is supplied from the brush roller 11 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 61.
  • the electrostatic latent image is visualized and a toner image is formed on the photosensitive drum 61.
  • the sheet S is conveyed between the photosensitive drum 61 and the transfer roller 63 so that the toner image on the photosensitive drum 61 is transferred onto the sheet S.
  • the fixing device 8 is disposed behind the process cartridge 5 and mainly includes a heating roller 81 and a pressure roller 82 that presses the heating roller 81.
  • the toner image transferred onto the paper S is thermally fixed while the paper S passes between the heating roller 81 and the pressure roller 82.
  • the paper S on which the toner image has been thermally fixed is discharged onto a paper discharge tray 22 by a paper discharge roller 23.
  • the brush roller 11 is formed by electrically attracting and attaching the fiber member 13 to a roller body 12 having an outer peripheral surface coated with an adhesive.
  • the roller body 12 is made of a conductive material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the fiber member 13 is a member formed by forming a conductive film on non-conductive fibers, for example.
  • the fiber member 13 is obtained by coating a fiber made of non-conductive synthetic resin with a copper compound.
  • non-conductive synthetic resin for example, polydodecanamide, polyethylene terephthalate, polypropylene or the like can be employed.
  • the fiber made of this non-conductive synthetic resin has a diameter of 5 to 50 ⁇ m, preferably 10 to 30 ⁇ m, and a length of 0.3 to 4.0 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm. It is formed as follows.
  • copper compound for example, copper sulfide such as first copper sulfide (Cu 2 S), second copper sulfide (CuS), and digenite (Cu 9 S 5 ), or copper iodide can be employed.
  • the film thickness of this copper compound is 0.1 to 2 ⁇ m, preferably 0.3 to 1 ⁇ m.
  • the fiber member 13 thus configured has a water absorption of 1% or less.
  • the mass A after drying is the mass of the brush roller after drying for 2 hours at a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 10%
  • the mass B after high temperature and humidity is the temperature of the brush roller after drying described above. This is the mass of the brush roller after standing for 12 hours at 32 ° C. and 82% relative humidity.
  • the toner T is, for example, a positively charged non-magnetic one-component polymerized toner. As shown in FIG. 2, the toner T has a spherical shape, and an external additive P is attached to the surface thereof.
  • the external additive P is a particle obtained by hydrophobizing the surface of non-conductive inorganic particles such as silica.
  • the hydrophobization treatment is a treatment for coating the surface of inorganic particles with a surface treatment agent such as silicon oil or a silane coupling agent.
  • the external additive P includes both large particles having a particle size of 30 nm or more and small particles having a particle size of less than 30 nm.
  • the coverage of the external additive P with respect to the toner T is 130% or more. Further, the coverage of the external additive P with respect to the toner T is less than 210%.
  • the coverage of the external additive P with respect to the toner T can be obtained by the following equation (1).
  • Coverage (%) Total projected area of external additive / projected area of external additive when one layer of external additive is provided on the toner surface ⁇ 100 ...
  • the projected area of the external additive when one layer of the external additive is provided on the toner surface is the case where the external additives having the same particle diameter are arranged closest to each other on the toner surface without overlapping each other. Is the projected area of the external additive.
  • the total projected area of the external additive in the formula (1) can be obtained by the following formula (2).
  • Total projected area of external additive total mass of external additive / (volume of one external additive ⁇ specific gravity of external additive) ⁇ projected area of one external additive (2)
  • the projected area of the external additive when one layer of the external additive is provided on the toner surface in the formula (1) can be obtained by the following formula (5).
  • Projected area of external additive when one layer of external additive is provided on the toner surface ⁇ total surface area of sphere having diameter of (toner average particle size + external additive average particle size) ⁇ ⁇ external additive area ratio ⁇ (5)
  • the average particle diameter of the external additive, the specific gravity of the external additive, the total mass of the external additive, the average particle diameter of the toner, the specific gravity of the toner, and the total mass of the toner can be obtained by measurement.
  • the toner T has a spherical shape, the external additive P is easily peeled off from the surface of the toner T, for example, compared to a case where the toner surface has a dent.
  • the external additive P contains large particles having a particle size of 30 nm or more, the external additive P is easily peeled off from the toner T.
  • the external additive P also includes small particles having a particle size of less than 30 nm, the fluidity of the toner T becomes higher than when only the particles having a large particle size are included, and the surface of the fiber member 13 is increased. It becomes easy to form a good toner layer. Further, when the external additive P having a small particle size enters inside the external additive P having a large particle size, the large external additive P is more easily peeled off from the toner T.
  • the first invention is not limited to the above embodiment.
  • the toner T is a polymerized toner formed in a spherical shape, but the configuration of the toner is not limited to this.
  • the toner T may be a pulverized toner having a spherical shape.
  • the external additive P is a particle whose surface of the inorganic particles has been subjected to a hydrophobic treatment, but the configuration of the external additive is not limited thereto.
  • the external additive P may be inorganic particles that have not been hydrophobized.
  • the present invention is applied to the developing cartridge 7 provided in the laser printer 1.
  • the present invention may be applied to other image forming apparatuses such as a developing apparatus provided in a copying machine, a multifunction peripheral, or the like.
  • the coverage was obtained by calculating from the above equation (1).
  • the average particle diameter of the external additive, the specific gravity of the external additive, the average particle diameter of the toner, and the specific gravity of the toner were measured using the following apparatus.
  • Specific gravity of external additive, specific gravity of toner Dry automatic density meter Accupic II 1340-1CC manufactured by Shimadzu Corporation
  • Used toner, external additive, brush roller, and printer are as follows.
  • Toner A positively charged toner having an average particle diameter of 9 ⁇ m was used.
  • External additive The external additive used is silica whose surface is coated with hexamethylene disilazane (HMDS), and the silica has an average particle size of 7 nm and an average particle size of 50 nm in a mass ratio of 3: 5 was mixed and added to the toner.
  • Brush roller As the fiber member of the brush roller, a 12 mm long nylon Thunderon (registered trademark) (manufactured by Nippon Kalash dyeing Co., Ltd.) was used.
  • Printer HL-5340D manufactured by Brother Industries, Ltd.
  • a new brush roller was mounted on the printer, and after a warm-up operation for a predetermined time, a print quality evaluation pattern having a printing area ratio of 1% was printed.
  • this adhesive tape was affixed to plain paper (product number 4200, manufactured by Xerox Corporation).
  • the reflection density of the plain paper with the adhesive tape attached in (2) was measured using a reflection densitometer (Spectrolino manufactured by Gretag Macbeth Co., Ltd.).
  • the reflection density was measured for plain paper with an adhesive tape on which toner was not copied, as in (3).
  • the difference between the reflection density measured in (3) and the reflection density measured in (4) was taken as the reflection density of the toner attached to the white background portion on the photosensitive drum under each condition.
  • Fig. 4 shows the results of experiments on fogging. The higher the toner reflection density, the more the toner adheres to the white background portion on the photosensitive drum.
  • the reflection density of the toner changes abruptly between the coverage (116%) in Comparative Example 3 and the coverage (154%) in Example 1, and a graph showing the relationship between the coverage and the reflection density of the toner is as follows. It looks like a sigmoid curve. The coverage at the inflection point of this curve is 130%. From this, it is considered that the effect of suppressing fogging can be obtained when the coverage of the external additive to the toner is 130% or more.
  • the first object can be achieved by the embodiment of the first invention described with reference to FIGS.
  • the above-described embodiment of the first invention is merely an example, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the laser printer 101 includes, in a main body casing 102, a paper feed unit 103 that supplies paper S, an exposure device 104, a process cartridge 105 that transfers a toner image onto the paper S, and a paper S It mainly includes a fixing device 108 that thermally fixes the upper toner image.
  • the paper feed unit 103 is provided at a lower portion in the main body casing 102 and mainly includes a paper feed tray 131, a paper pressing plate 132, and a paper feed mechanism 133.
  • the paper S stored in the paper feed tray 131 is brought to the upper paper feed mechanism 133 by the paper pressing plate 132, and is fed to the process cartridge 105 (between the photosensitive drum 161 and the transfer roller 163) by the paper feed mechanism 133. Supplied towards.
  • the exposure apparatus 104 is disposed in the upper part of the main body casing 102 and includes a laser light emitting unit, a polygon mirror, a lens, a reflecting mirror, and the like (not shown). In this exposure apparatus 104, the surface of the photoconductive drum 161 is exposed by high-speed scanning of the surface of the photoconductive drum 161 with laser light (see the chain line) based on the image data emitted from the laser light emitting unit.
  • the process cartridge 105 is disposed below the exposure apparatus 104 and is configured to be detachably attached to the main body casing 102 through an opening formed when the front cover 102A provided on the main body casing 102 is opened.
  • the process cartridge 105 includes a drum unit 106 and a developing cartridge 107.
  • the drum unit 106 mainly includes a photosensitive drum 161, a charger 162, and a transfer roller 163.
  • the developing cartridge 107 is detachably attached to the drum unit 106, and is configured to be detachably attached to the main body casing 102 as the process cartridge 105 in a state where it is attached to the drum unit 106.
  • the developing cartridge 107 mainly includes a brush roller 111, a blade 115, an agitator 116, a casing 118 that supports them, and a toner T accommodated in the casing 118.
  • the brush roller 111 is a member for carrying the toner T in the housing 118 and supplying it to the photosensitive drum 161.
  • the brush roller 111 has a cylindrical roller main body 112 and a plurality of fiber members 113 implanted on the outer peripheral surface of the roller main body 112.
  • the roller body 112 has a brush layer 114 composed of a plurality of fiber members 113 on the surface.
  • the brush roller 111 is exposed to the outside through an opening formed in the rear wall of the housing 118, and the exposed portion is in contact with the photosensitive drum 161. The detailed configuration of the brush roller 111 will be described later.
  • the blade 115 is a sheet metal extending along the axial direction of the brush roller 111, and is provided so that the tip enters between the brush layers 114 of the brush roller 111.
  • the agitator 116 is a known member and is configured to convey the toner T in the housing 118 toward the brush roller 111 by rotating.
  • the surface of the photosensitive drum 161 is uniformly charged by the charger 162 and then exposed by high-speed scanning of laser light from the exposure device 104, whereby image data is transferred onto the photosensitive drum 161.
  • An electrostatic latent image based on is formed.
  • the toner T in the developing cartridge 107 is supplied to the brush roller 111 while being stirred by the agitator 116. As the brush roller 111 rotates, the blade 115 scrapes off excess toner T on the brush roller 111, and the amount of toner carried on the brush roller 111 is regulated.
  • the toner T carried on the brush roller 111 is supplied from the brush roller 111 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 161. As a result, the electrostatic latent image is visualized and a toner image is formed on the photosensitive drum 161. Thereafter, the sheet S is conveyed between the photosensitive drum 161 and the transfer roller 163, whereby the toner image on the photosensitive drum 161 is transferred onto the sheet S.
  • the fixing device 108 is disposed behind the process cartridge 105 and mainly includes a heating roller 181 and a pressure roller 182 that presses the heating roller 181.
  • the toner image transferred onto the paper S is thermally fixed while the paper S passes between the heating roller 181 and the pressure roller 182.
  • the paper S on which the toner image has been thermally fixed is discharged onto the paper discharge tray 122 by the paper discharge roller 123.
  • the brush roller 111 is formed by electrically pulling and attaching the fiber member 113 to a roller body 112 having an outer peripheral surface coated with an adhesive.
  • the roller body 112 is formed of a conductive material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the fiber member 113 is a member formed by forming a conductive film on non-conductive fibers, for example.
  • the fiber member 113 is obtained by coating a fiber made of non-conductive synthetic resin with a copper compound.
  • non-conductive synthetic resin for example, polydodecanamide, polyethylene terephthalate, polypropylene or the like can be employed.
  • the fiber made of this non-conductive synthetic resin has a diameter of 5 to 50 ⁇ m, preferably 10 to 30 ⁇ m, and a length of 0.3 to 4.0 mm, preferably 0.5 to 1.5 mm. It is formed as follows.
  • copper compound for example, copper sulfide such as first copper sulfide (Cu 2 S), second copper sulfide (CuS), and digenite (Cu 9 S 5 ), or copper iodide can be employed.
  • the film thickness of this copper compound is 0.1 to 2 ⁇ m, preferably 0.3 to 1 ⁇ m.
  • the toner T is, for example, a positively charged non-magnetic one-component polymerized toner. As shown in FIG. 6, the toner T has a spherical shape, and an external additive P is attached to the surface thereof.
  • the external additive P is a particle obtained by hydrophobizing the surface of non-conductive inorganic particles such as silica.
  • the hydrophobization treatment is a treatment for coating the surface of inorganic particles with a surface treatment agent such as silicon oil or a silane coupling agent.
  • the external additive P has an average particle size calculated by the BET method of 30 nm or more, and includes both large particles having a particle size of 30 nm or more and small particles having a particle size of less than 30 nm. That is, the external additive P has a particle size distribution of around 30 nm.
  • the content of the external additive P in the entire toner T and external additive P is 1% by mass or more. Further, the content of the external additive P in the toner T and the external additive P as a whole is less than 4% by mass.
  • the fogging is suppressed in this way, as shown in FIGS. 7A and 7B, the particle diameter between the toner T on the fiber member 113 of the brush roller 111 and the photosensitive drum 161 is 30 nm or more. It is considered that the liquid crosslinking force generated between the toner T and the photosensitive drum 161 is reduced by the presence of the large external additive P.
  • the content of the external additive P in the entire toner T and the external additive P is less than 4% by mass, the occurrence of filming due to the external additive P and the like peeled off from the toner T is suppressed. be able to. This has been confirmed by experiments.
  • the external additive P contains silica, but the configuration of the external additive is not limited to this.
  • the external additive P may contain conductive fine particles or metal soap.
  • the conductive fine particles include a titanium oxide-based conductive inorganic oxide such as EC-300E (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) and a silica-based conductivity such as ES-650E (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.).
  • An inorganic oxide or the like can be employed, and zinc stearate, calcium stearate, or the like can be employed as the metal soap.
  • the average particle size of the external additive P was measured by the BET method.
  • the average particle diameter of the external additive P may be measured by a laser diffraction scattering method.
  • the average particle diameter of the external additive P measured by these methods should just be 30 nm or more.
  • the present invention is applied to the developing cartridge 107 provided in the laser printer 101.
  • the present invention may be applied to other image forming apparatuses such as a developing apparatus provided in a copying machine or a multifunction machine.
  • the average particle size of the external additive and the average particle size of the toner were determined using the following apparatus.
  • Used toner, external additive, brush roller, and printer are as follows.
  • Toner A toner containing styrene acrylic resin and having an average particle size of 9 ⁇ m was used.
  • External additive Silica whose surface was coated with hexamethylene disilazane (HMDS) was used as the external additive.
  • the external additive was added to the toner so as to be 1% by mass with respect to the total amount of the toner and the external additive.
  • Brush roller As the fiber member of the brush roller, a 12 mm long nylon Thunderon (registered trademark) (manufactured by Nippon Kalash dyeing Co., Ltd.) was used.
  • Printer HL-5340D manufactured by Brother Industries, Ltd.
  • Example and Comparative Example The conditions (average particle diameter of the external additive) of each Example and Comparative Example were as shown in FIG.
  • a new brush roller was attached to the printer. After printing 500 sheets, the toner adhering to the brush roller was removed, and the toner was replaced with a new one.
  • a print quality evaluation pattern having a printing area ratio of 1% in a high temperature and high humidity environment (temperature 32 ° C., relative humidity 80%) and a normal temperature environment (temperature 26 ° C., relative humidity 60%). Printed.
  • This adhesive tape was affixed to plain paper (product number 4200, manufactured by Xerox Corporation).
  • the external additive added to the toner has an effect of suppressing fogging in a high-temperature and high-humidity environment when it contains particles having an average particle size of 30 nm or more, that is, a particle size of 30 nm or more. It was.
  • the average particle size of the external additive is 50 nm or more, that is, when the particle size includes particles having a particle size of 50 nm or more, the reflection density of the toner is particularly small at 0.01 and the fog can be further suppressed.
  • Toner, brush roller, and printer were the same as those used in Experiment 1.
  • Fog confirmation method Fog confirmation was performed in the same manner as in Experiment 1. In Experiment 2, the experiment was conducted only in a high temperature and high humidity environment.
  • Example 12 As for fogging, in Example 12 in which no external additive was added (content: 0% by mass), the reflection density of the toner was as high as 0.30, and the content of external additive was 1% by mass or more. In Examples 14 to 16 and Comparative Example 13, it was confirmed that the reflection density of the toner was as small as 0.02 or 0.01. Thus, it was found that the fogging is suppressed when the content of the external additive is 1% by mass or more.
  • the first object can be achieved by the embodiment of the second invention described with reference to FIGS.
  • the above-described embodiment of the second invention is merely an example, and is not limited to the above-described embodiment.
  • Outline of Developing Device A developing cartridge 207 according to an embodiment of the third invention is installed in an image forming apparatus employing an electrophotographic system.
  • the arrow direction shown in FIG. 10 is used as a reference.
  • the front side of the page is the left side
  • the back side of the page is the right side.
  • the developing cartridge 207 is disposed in front of and below the photosensitive drum 261 in the image forming apparatus.
  • the developing cartridge 207 includes a housing 218.
  • the housing 218 has a substantially box shape.
  • the housing 218 includes a toner storage unit 218A and a developing unit 218B.
  • the toner container 218A constitutes the front half of the housing 218.
  • the toner storage unit 218A stores toner T as an example of a developer.
  • the toner storage unit 218A includes an agitator 216.
  • the agitator 216 is rotatably supported in the toner container 218A.
  • the developing unit 218B is disposed behind the toner storage unit 218A.
  • the developing unit 218B constitutes the rear half of the housing 218.
  • the developing unit 218B communicates with the toner storage unit 218A.
  • the developing unit 218B has an opening 218a, a paddle 217, a brush roller 211, and a blade 215.
  • the opening 218a is disposed at the rear end of the housing 218.
  • the opening 218a penetrates the rear end of the housing 218 in the front-rear direction.
  • the paddle 217 is rotatably supported in the developing unit 218B.
  • the brush roller 211 is disposed above the paddle 217.
  • the brush roller 211 is rotatably supported at the rear end portion of the housing 218.
  • the brush roller 211 has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction.
  • the front end of the brush roller 211 is located in the opening 218a.
  • the brush roller 211 is exposed from the opening 218a at a portion other than the front end portion thereof.
  • the brush roller 211 includes a roller body 212 and a brush layer 214.
  • the roller body 212 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction as an example of a core material.
  • the brush layer 214 covers the peripheral surface of the roller body 212.
  • the brush layer 214 has a fiber member 213 as an example of the fiber member.
  • the fiber member 213 is planted on the peripheral surface of the roller body 212.
  • the fiber member 213 is configured to be in contact with the photosensitive drum 261.
  • the blade 215 is disposed on the front upper side of the brush roller 211.
  • the blade 215 is made of a metal such as stainless steel.
  • the blade 215 has a substantially flat plate shape that extends vertically and horizontally.
  • the upper end of the blade 215 is fixed to the rear upper end of the developing unit 218B.
  • the lower end portion of the blade 215 is in contact with the brush roller 211 from the front side.
  • the agitator 216 conveys the toner T in the toner storage unit 218A to the development unit 218B.
  • the paddle 217 supplies the toner T in the developing unit 218B to the brush roller 211.
  • the fiber member 213 once carries the toner T supplied to the brush roller 211.
  • the blade 215 scrapes off part of the toner T carried on the fiber member 213 as the brush roller 211 rotates counterclockwise as viewed from the left side. As a result, the blade 215 regulates the amount of toner T carried on the fiber member 213.
  • the brush roller 211 supplies the toner T carried by the fiber member 213 to the photosensitive drum 261. Thereby, the brush roller 211 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 261.
  • Toner Toner T is a positively charged non-magnetic one-component polymerized toner.
  • the positively charged non-magnetic one-component polymerized toner is an example of a chemical toner.
  • Such a polymerized toner can be obtained, for example, by a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-186002.
  • such a polymerized toner contains toner particles and an external additive.
  • Toner particles are a toner containing a polymerizable monomer having a cationic group, a charge control resin obtained by copolymerization of a polymerizable monomer copolymerizable with the polymerizable monomer, and a colorant. It is obtained by fusing the mother particles in the liquid phase.
  • the average particle diameter of the toner particles is, for example, 6 ⁇ m or more, for example, 12 ⁇ m or less, and specifically 9 ⁇ m.
  • Examples of the external additive include inorganic particles and synthetic resin particles.
  • examples of the inorganic particles include silica, aluminum oxide, titanium oxide, silicon aluminum co-oxide, silicon titanium co-oxide, and hydrophobized products thereof.
  • a hydrophobized silica product can be obtained by treating silica fine powder with a silicone oil or a silane coupling agent such as dichlorodimethylsilane, hexamethyldisilazane, tetramethyldisilazane, etc. it can.
  • Synthetic resin particles include, for example, methacrylic acid ester polymer particles, acrylic acid ester polymer particles, styrene-methacrylic acid ester copolymer particles, styrene-acrylic acid ester copolymer particles, a core having a styrene polymer and a shell. Examples thereof include core-shell type particles made of a methacrylic acid ester polymer.
  • silica hydrophobized product is preferably used.
  • the external additive is a hydrophobized product of silica, the toner can be prevented from absorbing moisture, and a toner having stable fluidity and chargeability can be obtained regardless of the surrounding humidity environment.
  • the brush roller 211 is provided with the roller main body 212 and the fiber member 213 planted by the roller main body 212 as mentioned above and shown in FIG.
  • the roller body 212 is made of a conductive material such as aluminum, iron, and stainless steel.
  • the diameter of the roller body 212 is, for example, 3 mm or more, preferably 5 mm or more, for example, 30 mm or less, preferably 25 mm or less.
  • the length of the roller body 212 is, for example, 220 mm or more, preferably 225 mm or more, for example, 250 mm or less, preferably 240 mm or less.
  • the fiber member 213 includes fibers 213A and hydrophobic inorganic particles 213B.
  • the fibers 213A are made of, for example, polyester fibers or polyamide fibers.
  • polyester fiber examples include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
  • polyamide fibers examples include polycaproamide (trade name: nylon 6), polyhexamethylene adipamide (trade name: nylon 6,6), polydodecanamide (trade name: nylon 12), and the like.
  • the official moisture content of the fiber 213A is measured by the method disclosed in JIS L0105: 2006, and is, for example, 1.5% or less, preferably 0.5% or less.
  • the fiber 213A can be prevented from absorbing moisture, and the occurrence of fogging can be suppressed.
  • the fiber 213A may be a conductive fiber having conductivity.
  • the conductive fiber include a fiber in which a conductive component is kneaded, and a fiber having a conductive layer made of a conductive component, for example.
  • the conductive fiber includes a fiber having a conductive layer.
  • the conductive component examples include conductive carbon such as furnace black, channel black, and acetylene black, metal oxide such as magnesium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and zinc oxide, such as first copper sulfide (Cu 2). S), second copper sulfide (CuS), digenite (Cu 9 S 5 ), copper compounds such as copper iodide, and the like.
  • the diameter of the fiber 213A is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less.
  • the length of the fiber 213A is, for example, 0.3 mm or more, preferably 0.5 mm or more, for example, 4.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less.
  • the linear density of the fibers 213A is, for example, 1d or more, preferably 2d or more, for example, 10d or less, preferably 6d or less.
  • the electrical resistance value per unit length of the fiber 213A is, for example, 10 2 ⁇ / cm or more, preferably 10 4 ⁇ / cm or more, for example, 10 12 ⁇ / cm or less.
  • the potential of the photosensitive drum 261 may decrease, resulting in a printing failure. Further, if the electrical resistance value of the fiber 213A is equal to or higher than the above upper limit value, even if a voltage is applied to the brush roller 211, the potential on the surface of the fiber member 213 does not increase, and the toner T cannot be sufficiently developed.
  • hydrophobic inorganic particles 213B examples include the same inorganic particles as the hydrophobic inorganic particles contained in the external additive of the toner T described above.
  • examples of the hydrophobic inorganic particles 213B include hydrophobized products of silica (that is, silicon oxide), aluminum oxide, titanium oxide, silicon aluminum cooxide, and silicon titanium cooxide. .
  • silica hydrophobized products are preferable.
  • the silica hydrophobized product can be obtained, for example, by treating fine silica powder with silicone oil or a silane coupling agent.
  • silane coupling agent examples include dichlorodimethylsilane, hexamethyldisilazane, tetramethyldisilazane, and the like.
  • the hydrophobic inorganic particles 213B are hydrophobized products of silica
  • colloidal silica is used as an electrodeposition treatment agent described later
  • the hydrophobic inorganic particles 213B are formed on the surface of the electrodeposited fibers 213A. Can be easily attached.
  • the average particle diameter of the primary particles of the hydrophobic inorganic particles 213B is, for example, 30 nm or less, preferably 20 nm or less, for example, 1 nm or more.
  • the inorganic particles 213B When the average particle diameter of the hydrophobic inorganic particles 213B is not more than the above upper limit value, the inorganic particles 213B can be prevented from falling off the fibers 213A. If the average particle diameter of the hydrophobic inorganic particles 213B is equal to or larger than the above upper limit value, the flow of the toner T may be inhibited due to interference with the inorganic particles 213B on the surface of the fibers 213A during image formation. . In this respect, when the average particle size of the hydrophobic inorganic particles 213B is equal to or less than the above upper limit value, interference between the toner T and the inorganic particles 213B can be suppressed, and the fluidity of the toner T can be secured.
  • Blade 215 is formed in a substantially flat plate shape extending in the vertical direction from stainless steel or the like.
  • the blade 215 is integrally provided with a main body portion 215A and a restriction portion 215B.
  • the main body 215A is fixed to the upper wall of the housing 218 at the upper end 215C, and extends downward so that the lower end 215D faces the upper end of the brush roller 211 from the rear side. .
  • the regulating portion 215B extends from the lower end portion 215D of the main body portion 215A continuously toward the roller main body 212 while being curved.
  • the radius of curvature R of the outer peripheral surface of the restricting portion 215B is set to, for example, 1 mm so as to correspond to the fiber length of the fiber member 213. That is, the blade 215 is formed with an R-bend having a radius of curvature R from the lower end 215D of the main body 215A to the restricting portion 215B.
  • the tip of the restricting portion 215B enters the brush layer 214 of the brush roller 211.
  • the electrodeposition treatment liquid is an electrodeposition treatment agent or a mixture obtained by blending an additive with an electrodeposition treatment agent.
  • the electrodeposition treatment agent examples include inorganic electrodeposition treatment agents such as colloidal silica and alumina, and tannin-type electrodeposition treatment agents such as tannic acid.
  • the electrodeposition treatment agent is preferably an inorganic electrodeposition treatment agent, and more preferably colloidal silica.
  • Specific examples include Snowtex O (manufactured by Nissan Chemical Co., colloidal silica, 20% by mass of silica particles, dispersion medium: water).
  • the electrodeposition treatment agent may contain additives such as inorganic salts such as sodium silicate, ammonium chloride and sodium sulfate, for example, surfactants such as anionic surfactants and nonionic surfactants.
  • additives such as inorganic salts such as sodium silicate, ammonium chloride and sodium sulfate, for example, surfactants such as anionic surfactants and nonionic surfactants.
  • the concentration of the solid content in the electrodeposition treatment liquid is, for example, 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, for example, 20% by mass or less, preferably 2% by mass or less.
  • the compounding amount of the electrodeposition treatment liquid is, for example, 500 parts by mass or more, preferably 1000 parts by mass or more, and usually 10,000 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fiber.
  • the drying time of the fiber 213A is, for example, 30 minutes or more, preferably 120 minutes or more, and usually 48 hours or less.
  • the drying temperature of the fiber 213A is, for example, 10 ° C. or more, preferably 18 ° C. or more, for example, 35 ° C. or less, preferably 28 ° C. or less.
  • the surface of the fiber 213A is coated with an electrodeposition treatment agent as shown in FIG.
  • the roller body 212 is formed in a substantially columnar shape or a substantially cylindrical shape from a conductive material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the diameter of the roller body 212 is, for example, 3 mm or more, preferably 5 mm or more, for example, 30 mm or less, preferably 25 mm or less.
  • the axial length of the roller body 212 is, for example, 220 mm or more, preferably 225 mm or more, for example, 225 mm or less, for example, 250 mm or less, preferably 240 mm or less in 216 mm width printing.
  • Examples of the adhesive applied to the surface of the roller body 212 include an acrylic adhesive, a polyvinyl acetate adhesive, a urethane adhesive, and an epoxy adhesive.
  • a conductive component such as a silver paste may be kneaded to impart conductivity.
  • a known method such as dipping or spraying can be used.
  • the thickness of the applied adhesive is, for example, 50 ⁇ m or more, preferably 80 ⁇ m or more, for example, 200 ⁇ m or less, preferably 150 ⁇ m or less.
  • the electrodeposited fiber 213A is placed on a metal plate.
  • the electrodeposited fiber 213A moves toward the roller body 212 by an electric field generated between the roller body 212 and the metal plate.
  • the electric field is generated by a DC high voltage applied between the roller body 212 and the metal plate.
  • the DC high voltage is, for example, 5 kV or more, preferably 15 kV or more, and usually 100 kV or less.
  • the roller body 212 is rotated at a predetermined rotational speed at the same time as the fibers 213A move toward the roller body 212. Then, the electrodeposited fibers 213A are uniformly attached to the peripheral surface of the roller body 212.
  • the fibers 213A are electrostatically implanted in the roller body 212.
  • the hydrophobic inorganic particles 213B are stored in the storage tank 251 as shown in FIG.
  • the roller body 212 is positioned in the storage tank 251 so that the fibers 213A planted at the lower end thereof are in contact with the inorganic particles 213B of the storage tank 251.
  • the roller body 212 rotates by receiving a driving force from the outside. Thereby, the inorganic particles 213B in the storage tank 251 adhere to the fibers 213A.
  • the blade 215 is positioned in the storage tank 251 so as not to contact the inorganic particles 213B in the storage tank 251 and contacts the fiber 213A at the tip of the regulating portion 215B.
  • the surplus inorganic particles 213B are detached from the fibers 213A by, for example, air.
  • the inorganic particles 213B that have not been detached remain on the surface of the fiber 213A as shown in FIG.
  • the toner to which the inorganic particles 213B are externally added is placed in the storage tank 251, and the toner is attached to the fibers 213A and then attached.
  • the toner may be detached from the fiber 213A.
  • the inorganic particles 213B externally added to the toner remain on the surface of the fiber 213A.
  • the toner T is filled in the housing 218.
  • the fiber member 213 has hydrophobic inorganic particles 213B attached to the surface of the fiber 213A.
  • the surface of the fiber member 213 can be obtained even if the inorganic particles 213B detached from the toner T during the printing adhere to the fibers 213A. A change in state can be suppressed.
  • the developing device of the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the developing device of the present invention is not limited to the examples.
  • parts and% indicating the mixing ratio are based on mass.
  • numerical values, such as a mixture ratio in an Example can be substituted for the upper limit value or the lower limit value of the corresponding portion described in the above embodiment.
  • Example 21 (1-1) Fiber electrodeposition treatment Polyethylene terephthalate fiber (manufactured by KB Seiren, trade name: Beltron, linear density: 4d, diameter: 20 ⁇ m, electrical resistance: 10 10 ⁇ / cm, fiber surface: spinning oil treatment) Cut with a cutter. Thereby, a polyethylene terephthalate fiber having a fiber length of 1 mm was prepared.
  • the polyethylene terephthalate fiber was lightly dehydrated and then dried at room temperature. Thus, the surface of the polyethylene terephthalate fiber was electrodeposited.
  • polyethylene terephthalate fiber was placed on the surface of an aluminum plate arranged to face the peripheral surface of the core member at an interval of 35 mm.
  • a DC voltage of 20 kV was applied between the core material and the aluminum plate, and polyethylene terephthalate fiber was electrostatically implanted in the core material while rotating the core material at a rotation speed of 6 rad / s. Electrostatic flocking was carried out for 1 minute, and polyethylene terephthalate fibers were planted on the entire peripheral surface of the core.
  • hydrophobic silica (trade name HVK2150, average particle diameter of 16 nm, manufactured by Clariant) was adhered to polyethylene terephthalate fibers.
  • hydrophobic silica 20 g was stored in a container, and the polyethylene terephthalate fiber was brought into contact with the hydrophobic silica in the container.
  • the core material was rotated while scraping off part of the hydrophobic silica adhering to the polyethylene terephthalate fiber with a blade.
  • hydrophobic silica was adhered to the surface of the polyethylene terephthalate fiber of the obtained brush roller.
  • Example 22 instead of 20 g of hydrophobic silica, a brush roller was obtained in the same manner as in Example 21 except that 20 g of toner to which hydrophobic silica was externally added was placed in a container.
  • Comparative Example A brush roller was obtained in the same manner as in Example 21 except that hydrophobic silica was not attached to the polyethylene terephthalate fiber.
  • toner a styrene-acrylic non-magnetic material to which 1.5 wt% of the same hydrophobic silica (trade name HVK2150, average particle diameter 16 nm, manufactured by Clariant) as the hydrophobic silica attached to the polyethylene terephthalate fiber is externally added.
  • hydrophobic silica trade name HVK2150, average particle diameter 16 nm, manufactured by Clariant
  • plain paper manufactured by Xerox, trade name: XX4200
  • the brush roller obtained in each of the examples and the comparative examples is mounted, and the printing area is obtained in an environment of a temperature of 32 ° C. and a relative humidity of 80%. A print quality evaluation pattern with a rate of 1% was printed.
  • an adhesive tape from which the adhered toner was copied was attached to plain paper (Xerox product number 4200), and the reflection density was measured using a reflection densitometer (Spectrelino manufactured by Gretag Macbeth).
  • the reflection density of the adhesive tape on which the toner was not copied was measured in the same manner, and the difference in reflection density (OD) from that obtained by copying the toner was calculated.
  • FIG. 15 shows the results of Example 22 and the comparative example.
  • the second object can be achieved by the embodiment of the third invention described with reference to FIGS.
  • the above-described embodiment of the third invention is merely an example, and is not limited to the above-described embodiment.
  • Outline of Developing Device A developing cartridge 307 as an embodiment of the fourth invention is installed in an image forming apparatus employing an electrophotographic system.
  • the arrow direction shown in FIG. 16 is used as a reference.
  • the front side of the page is the left side
  • the back direction of the page is the right side.
  • the developing cartridge 307 is disposed in front of and below the photosensitive drum 361 in the image forming apparatus.
  • the developing cartridge 307 includes a housing 318.
  • the housing 318 has a substantially box shape.
  • the housing 318 includes a toner storage unit 318A and a developing unit 318B.
  • the toner container 318A constitutes the front half of the housing 318.
  • the toner storage unit 318A stores toner T as an example of a developer.
  • the toner storage unit 318A includes an agitator 316.
  • the agitator 316 is rotatably supported in the toner storage unit 318A.
  • the developing unit 318B is disposed behind the toner storage unit 318A.
  • the developing unit 318B constitutes the rear half of the housing 318.
  • the developing unit 318B communicates with the toner storage unit 318A.
  • the developing unit 318B includes an opening 318a, a paddle 317, a brush roller 311, and a blade 315.
  • the opening 318a is disposed at the rear end of the housing 318.
  • the opening 318a penetrates the rear end portion of the housing 318 in the front-rear direction.
  • the paddle 317 is rotatably supported in the developing unit 318B.
  • the brush roller 311 is disposed on the rear upper side of the paddle 317.
  • the brush roller 311 is rotatably supported at the rear end portion of the housing 318.
  • the brush roller 311 has a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction.
  • the front end portion of the brush roller 311 is located in the opening 318a. Portions other than the front end portion of the brush roller 311 are exposed from the opening 318a.
  • the front end portion of the brush roller 311 located in the opening 318a is referred to as a first portion 311A.
  • a portion other than the front end portion of the brush roller 311 exposed from the opening 318a is referred to as a second portion 311B.
  • the brush roller 311 includes a roller body 312 as a core material and a brush layer 314.
  • the roller body 312 is formed in a substantially cylindrical shape extending in the left-right direction.
  • the brush layer 314 covers the peripheral surface of the roller body 312.
  • the brush layer 314 has a fiber member 313 as an example of the fiber member.
  • the fiber member 313 is planted on the peripheral surface of the roller body 312.
  • the fiber member 313 is configured to be in contact with the photosensitive drum 361.
  • the blade 315 is disposed on the front upper side of the brush roller 311.
  • the blade 315 is made of a metal such as stainless steel.
  • the blade 315 has a substantially flat plate shape extending vertically and horizontally.
  • the upper end portion of the blade 315 is fixed to the rear upper end portion of the developing unit 318B.
  • the lower end of the blade 315 is in contact with the brush roller 311 from the front side.
  • the agitator 316 conveys the toner T in the toner storage unit 318A to the developing unit 318B.
  • the paddle 317 supplies the toner T in the developing unit 318B to the brush roller 311.
  • the fiber member 313 once carries the toner T supplied to the brush roller 311.
  • the blade 315 scrapes off part of the toner T carried on the fiber member 313 as the brush roller 311 rotates counterclockwise as viewed from the left side. As a result, the blade 315 regulates the amount of toner T carried on the fiber member 313.
  • the brush roller 311 supplies the toner T carried by the fiber member 313 to the photosensitive drum 361. As a result, the brush roller 311 develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 361.
  • Toner Toner T is a positively charged non-magnetic one-component polymerized toner.
  • the positively charged non-magnetic one-component polymerized toner is an example of a chemical toner.
  • the toner T is a polymerized toner, the fluidity can be improved. Therefore, as shown in FIG. 17, the toner T can be attached to the fiber member 313 in an aligned state, in other words, in one layer so that the toner T does not overlap each other. Further, when the toner T is a polymerized toner, uneven charging can be reduced. Therefore, the toner T can be reliably attached to the fiber member 313.
  • Such a polymerized toner can be obtained, for example, by a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-186002.
  • such a polymerized toner contains toner particles and an external additive.
  • Toner particles are a toner containing a polymerizable monomer having a cationic group, a charge control resin obtained by copolymerization of a polymerizable monomer copolymerizable with the polymerizable monomer, and a colorant. It is obtained by fusing the mother particles in the liquid phase.
  • the average particle diameter of the toner particles is, for example, 6 ⁇ m or more, for example, 12 ⁇ m or less, and specifically 9 ⁇ m.
  • the external additive contains hydrophobic inorganic particles.
  • hydrophobic inorganic particles examples include silica (that is, silicon oxide), aluminum oxide, titanium oxide, silicon aluminum cooxide, and silicon titanium cooxide hydrophobized product.
  • the hydrophobic inorganic particles include silica hydrophobized products.
  • the silica hydrophobized product can be obtained, for example, by treating fine silica powder with silicone oil or a silane coupling agent.
  • silane coupling agent examples include dichlorodimethylsilane, hexamethyldisilazane, tetramethyldisilazane, and the like.
  • the hydrophobic inorganic particles are a hydrophobized product of silica
  • colloidal silica is used as an electrodeposition treatment agent to be described later
  • the hydrophobic inorganic particles are easily formed on the surface of the electrodeposited fiber member 313. Can be attached to.
  • the average particle diameter of primary particles of hydrophobic inorganic particles is, for example, 30 nm or less, preferably 20 nm or less, for example, 1 nm or more.
  • the inorganic particles When the average particle size of the hydrophobic inorganic particles is not more than the above upper limit value, the inorganic particles can be prevented from being detached from the toner. Therefore, the inorganic particles can be stably and uniformly attached around the toner particles. Further, the sliding property between the toner particles can be improved, and the toner layer can be formed orderly on the surface of the fiber member 313.
  • Brush roller 311 is provided with the roller main body 312 and the fiber member 313 planted in the roller main body 312 as mentioned above and shown in FIG.
  • the roller body 312 is made of a conductive material such as aluminum, iron, and stainless steel.
  • the diameter of the roller body 312 is, for example, 3 mm or more, preferably 5 mm or more, for example, 30 mm or less, preferably 25 mm or less.
  • the length of the roller main body 312 is, for example, 220 mm or more, preferably 225 mm or more, for example, 250 mm or less, preferably 240 mm or less.
  • the fiber member 313 is bonded to the roller body 312 at one end thereof and extends in the radial direction of the roller body 312.
  • one end portion of the fiber member 313 is referred to as a base end portion 313C.
  • the other end portion of the fiber member 313 is referred to as a free end portion 313D.
  • the base end portion 313C of the fiber member 313 is an example of a first end portion.
  • the free end 313D of the fiber member 313 is an example of a second end.
  • the fiber member 313 is made of, for example, polyester fiber or polyamide fiber.
  • polyester fiber examples include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.
  • polyamide fibers examples include polycaproamide (trade name: nylon 6), polyhexamethylene adipamide (trade name: nylon 6,6), polydodecanamide (trade name: nylon 12), and the like.
  • the official moisture content of the fiber member 313 is measured by the method disclosed in JIS L0105: 2006, and is, for example, 1.5% or less, preferably 0.5% or less.
  • the fiber member 313 When the official moisture content of the fiber member 313 is equal to or lower than the above upper limit value, that is, the fiber member 313 is hydrophobic, the fiber member 313 can be prevented from absorbing moisture, and the occurrence of fogging can be suppressed.
  • the fiber member 313 may be a conductive fiber having conductivity.
  • the conductive fiber include a fiber in which a conductive component is kneaded, and a fiber having a conductive layer made of a conductive component, for example.
  • the conductive fiber includes a fiber having a conductive layer.
  • the conductive component examples include conductive carbon such as furnace black, channel black, and acetylene black, metal oxide such as magnesium oxide, aluminum oxide, titanium oxide, and zinc oxide, such as first copper sulfide (Cu 2). S), second copper sulfide (CuS), digenite (Cu 9 S 5 ), copper compounds such as copper iodide, and the like.
  • the diameter of the fiber member 313 is, for example, 5 ⁇ m or more, preferably 10 ⁇ m or more, for example, 50 ⁇ m or less, preferably 30 ⁇ m or less.
  • the length of the fiber member 313 is, for example, 0.3 mm or more, preferably 0.5 mm or more, for example, 4.0 mm or less, preferably 1.5 mm or less.
  • the linear density of the fiber member 313 is, for example, 1d or more, preferably 2d or more, for example, 10d or less, preferably 6d or less.
  • the electrical resistance value per unit length of the fiber member 313 is, for example, 10 2 ⁇ / cm or more, preferably 10 4 ⁇ / cm or more, for example, 10 12 ⁇ / cm or less.
  • the electrical resistance value of the fiber member 313 is less than the above lower limit value, the potential of the photosensitive drum 361 may be lowered, resulting in poor printing. Further, if the electrical resistance value of the fiber member 313 is equal to or higher than the above upper limit value, even if a voltage is applied to the brush roller 311, the potential on the surface of the fiber member 313 does not increase, and the toner T cannot be sufficiently developed.
  • Blade 315 is formed in a substantially flat plate shape extending in the vertical direction from stainless steel or the like.
  • the blade 315 is integrally provided with a main body portion 315A and a restriction portion 315B as an example of a contact portion.
  • the main body 315A is fixed to the upper wall of the housing 318 at the upper end 315C, and extends downward so that the lower end 315D faces the upper end of the brush roller 311 from the rear side. .
  • the main body portion 315A extends in the longitudinal direction of the fiber member 313 located in the vicinity of the restricting portion 315B, that is, in the vertical direction intersecting with the front-rear direction.
  • the upper end portion 315C of the main body portion 315A is an example of a fixed portion.
  • the restricting portion 315B extends from the lower end portion 315D of the main body portion 315A in the front-rear direction so as to be curved toward the roller main body 312.
  • the restricting portion 315B extends along the longitudinal direction of the brush fibers located in the vicinity of the restricting portion 315B, that is, the front-rear direction.
  • the radius of curvature R of the outer peripheral surface of the restricting portion 315B is set to 1 mm, for example, so as to correspond to the fiber length of the fiber member 313. That is, the blade 315 is formed with an R-bend having a radius of curvature R from the lower end 315D of the main body 315A to the restricting portion 315B.
  • the tip of the restricting portion 315B enters the brush layer 314 of the brush roller 311 so as to contact the free end portion 313D of the fiber member 313.
  • the fiber member 313 is subjected to electrostatic deposition on the surface of the roller body 312 after being subjected to electrodeposition treatment.
  • the fiber member 313 is implanted in the roller main body 312 by electrostatic flocking, the fiber member 313 having a uniform flocking density can be produced at low cost, and a uniform image can be formed.
  • the electrodeposition treatment liquid is an electrodeposition treatment agent or a mixture obtained by blending an additive with an electrodeposition treatment agent.
  • the electrodeposition treatment agent examples include inorganic electrodeposition treatment agents such as colloidal silica and alumina, and tannin-type electrodeposition treatment agents such as tannic acid.
  • the electrodeposition treatment agent is preferably an inorganic electrodeposition treatment agent, and more preferably colloidal silica. Specific examples include Snowtex O (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., colloidal silica).
  • the electrodeposition treatment agent may contain additives such as inorganic salts such as sodium silicate, ammonium chloride and sodium sulfate, for example, surfactants such as anionic surfactants and nonionic surfactants.
  • additives such as inorganic salts such as sodium silicate, ammonium chloride and sodium sulfate, for example, surfactants such as anionic surfactants and nonionic surfactants.
  • the surface of the fiber member 313 is coated with the electrodeposition treatment agent.
  • the roller body 312 is formed in a substantially columnar shape or a substantially cylindrical shape from a conductive material such as aluminum, iron, or stainless steel.
  • the diameter of the roller body 312 is, for example, 3 mm or more, preferably 5 mm or more, for example, 30 mm or less, preferably 25 mm or less.
  • the axial length of the roller body 312 is, for example, 220 mm or more, preferably 225 mm or more, for example, 225 mm or less, for example, 250 mm or less, preferably 240 mm or less in 216 mm width printing.
  • Examples of the adhesive applied to the surface of the roller body 312 include an acrylic adhesive, a polyvinyl acetate adhesive, a urethane adhesive, and an epoxy adhesive.
  • a conductive component such as a silver paste may be kneaded to impart conductivity.
  • a known method such as dipping or spraying can be used.
  • the electrodeposited fiber member 313 is placed on a metal plate.
  • the electrodeposited fiber member 313 moves toward the roller body 312 by an electric field generated between the roller body 312 and the metal plate.
  • the electric field is generated by a DC high voltage applied between the roller body 312 and the metal plate.
  • the roller body 312 is rotated at a predetermined rotational speed at the same time as the fiber member 313 moves toward the roller body 312. Then, the electrodeposited fiber member 313 is uniformly attached to the peripheral surface of the roller body 312.
  • the fiber member 313 is electrostatically implanted in the roller body 312.
  • the toner T is filled into a housing 318 in which the blade 315 and the brush roller 311 are assembled. That is, a filling process is performed.
  • the brush roller 311 rotates counterclockwise when viewed from the left side when an external driving force is input to the developing cartridge 307.
  • the developing cartridge 307 is driven for a predetermined time so that the toner T adheres over the entire circumference of the brush roller 311.
  • the amount of toner T adhering to the free end portion 313D of the fiber member 313 is regulated by the blade 315 and adheres to the free end portion 313D of the fiber member 313 in almost one layer.
  • almost all of the toner T adhering to the free end portion 313D of the fiber member 313 is in contact with the surface of the fiber member 313.
  • the toner T adhering to the fiber member 313 adheres in almost one layer to the free end portion 313D of the fiber member 313 in the second portion 311B of the brush roller 311.
  • the superposed toner (the second or higher toner) tends to reduce the adhesive force to the fiber member 313. For this reason, the overlapped toner may be detached from the fiber member 313 and become print stains.
  • the toner T adheres to the fiber member 313 in almost one layer, the adhesion between the fiber member 313 and the toner T can be secured, and the toner T is detached from the fiber member 313 and printed. It can suppress becoming dirty.
  • the fiber member 313 can be substantially covered with the toner T, and it can be made less susceptible to the influence of the ambient humidity from the time when the developer cartridge 307 is shipped until the user uses the developer cartridge 307.
  • the toner T collected in the vicinity of the base end portion 313C of the fiber member 313 may be detached from the brush roller 311 with air or the like as necessary.
  • the second portion 311B of the brush roller 311 can be prevented from absorbing moisture.
  • the first portion 311A of the brush roller 311 is located in the housing 318 and is prevented from absorbing moisture.
  • the restricting portion 315B extends along the longitudinal direction of the fiber member 313 located in the vicinity of the restricting portion 315B, that is, the front-rear direction.
  • the restricting portion 315B can be reliably brought into contact with the fiber member 313, and a part of the toner T carried on the fiber member 313 can be surely scraped off.
  • the amount of the toner T carried on the fiber member 313 can be surely made uniform.
  • the developing cartridge 307 is configured such that after the brush roller 311 is assembled to the housing 318, the housing 318 is filled with the toner T, and then the brush roller 311 is rotated to Manufactured by attaching the toner T in 318 to the brush roller 311.
  • the toner T can be attached to the brush roller 311 using the driving inspection of the developing cartridge 307.
  • the toner T can be efficiently attached to the brush roller 311.
  • the developing cartridge 307 manufactured in this way can suppress the moisture absorption of the brush roller 311, an image can be stably formed.
  • the toner T is stored in the storage tank 351 as shown in FIG. 19A.
  • the brush roller 311 is positioned in the storage tank 351 so that the fiber member 313 planted at the lower end of the brush roller 311 contacts the toner T in the storage tank 351.
  • the brush roller 311 rotates by receiving a driving force from the outside.
  • the toner T in the storage tank 351 adheres to the fiber member 313.
  • the blade 315 is positioned in the storage tank 351 so as not to contact the toner T in the storage tank 351, and contacts the free end portion 313D of the fiber member 313 at the tip of the regulating portion 315B.
  • the excess toner T is detached from the fiber member 313 by, for example, air.
  • the toner T that has not been detached remains on the surface of the fiber member 313 as shown in the enlarged view of FIG.
  • the toner T adhering to the fiber member 313 adheres to the fiber member 313 in almost one layer. In other words, almost all of the toner T adhering to the fiber member 313 is in contact with the surface of the fiber member 313.
  • the toner T is filled into a housing 318 in which the blade 315 and the brush roller 311 are assembled. That is, a filling process is performed.
  • the developing cartridge 307 is configured such that after the toner T is attached to the brush roller 311, the brush roller 311 is assembled to the housing 318, and then the toner is attached to the housing 318. Manufactured by filling T.
  • the toner T can be uniformly attached to the brush roller 311 in the attaching step.
  • the third object can be achieved by the embodiment of the fourth invention described with reference to FIGS.
  • the above-described embodiment of the fourth invention is merely an example, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the direction will be described with reference to the user who uses the laser printer 401. That is, the right side in FIG. 20 is “front”, the left side is “rear”, the front side is “left”, and the back side is “right”. Also, the vertical direction in FIG.
  • the laser printer 401 includes a paper feeding unit 403 that supplies paper S, an exposure device 404, a process cartridge 405 that transfers a toner image onto the paper S, and a paper S in a main body casing 402.
  • the image forming apparatus mainly includes a fixing device 408 that thermally fixes the upper toner image.
  • the paper feeding unit 403 is provided at the lower part in the main body casing 402 and mainly includes a paper feeding tray 431, a paper pressing plate 432, and a paper feeding mechanism 433.
  • the paper S stored in the paper feed tray 431 is brought to the upper paper feed mechanism 433 by the paper pressing plate 432, and is fed to the process cartridge 405 (between the photosensitive drum 461 and the transfer roller 463) by the paper feed mechanism 433. Supplied towards.
  • the exposure device 404 is disposed in the upper part of the main body casing 402 and includes a laser light emitting unit, a polygon mirror, a lens, a reflecting mirror, and the like (not shown).
  • the exposure device 404 exposes the surface of the photosensitive drum 461 by scanning the surface of the photosensitive drum 461 at high speed with laser light (see the chain line) based on image data emitted from the laser light emitting unit.
  • the process cartridge 405 is disposed below the exposure device 404 and is detachably attached to the main body casing 402 through an opening formed when the front cover 402A provided in the main body casing 402 is opened.
  • the process cartridge 405 includes a drum unit 406 and a developing cartridge 407.
  • the drum unit 406 mainly includes a photosensitive drum 461, a charger 462, and a transfer roller 463.
  • the developing cartridge 407 is detachably attached to the drum unit 406, and is configured to be detachably attached to the main body casing 402 as being attached to the drum unit 406, that is, as the process cartridge 405.
  • the developing cartridge 407 mainly includes a brush roller 411, a blade 415 as an example of a scraping member, an agitator 416, and a casing 418 that supports them, and contains toner T as an example of a developer therein. Contained.
  • the housing 418 has an opening 418a formed in the rear wall.
  • the housing 418 has an internal space defined by a partition wall 418D protruding from the lower wall 418C.
  • a developing unit 418B provided on the side of the opening 418a with respect to the partition wall 418D and a toner storage unit 418A provided on the side opposite to the opening 418a with respect to the partition wall 418D are formed inside the housing 418.
  • a developing unit 418B provided on the side of the opening 418a with respect to the partition wall 418D
  • a toner storage unit 418A provided on the side opposite to the opening 418a with respect to the partition wall 418D are formed inside the housing 418.
  • the brush roller 411 is provided in the developing unit 418B.
  • the brush roller 411 is disposed such that the rear portion is exposed from the opening 418 a, and the exposed portion is in contact with the photosensitive drum 461.
  • the agitator 416 is provided in the toner storage portion 418A.
  • the agitator 416 is a known member, and is configured to rotate to supply the toner T in the toner storage unit 418A to the developing unit 418B.
  • the surface of the photosensitive drum 461 is uniformly charged by the charger 462, and then exposed by high-speed scanning of laser light from the exposure device 404, whereby image data is transferred onto the photosensitive drum 461.
  • An electrostatic latent image based on is formed.
  • the toner T in the developing cartridge 407 is supplied to the brush roller 411 while being stirred by the agitator 416. As the brush roller 411 rotates, the blade 415 scrapes off excess toner T on the brush roller 411, and the amount of toner carried on the brush roller 411 is regulated.
  • the toner T carried on the brush roller 411 is supplied from the brush roller 411 to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 461. As a result, the electrostatic latent image is visualized, and a toner image is formed on the photosensitive drum 461. Thereafter, the sheet S is conveyed between the photosensitive drum 461 and the transfer roller 463, so that the toner image on the photosensitive drum 461 is transferred onto the sheet S.
  • the fixing device 408 is disposed behind the process cartridge 405 and mainly includes a heating roller 481 and a pressure roller 482 that presses the heating roller 481.
  • the toner image transferred onto the paper S is thermally fixed while the paper S passes between the heating roller 481 and the pressure roller 482.
  • the paper S on which the toner image has been thermally fixed is discharged onto a paper discharge tray 422 by a paper discharge roller 423.
  • the brush roller 411 includes a cylindrical roller body 412 and a brush layer 414 in which a plurality of fiber members 413 are implanted on the outer peripheral surface of the roller body 412. .
  • the brush roller 411 can hold the toner T on the brush layer 414 by rotating counterclockwise in FIG. 21A while contacting the toner T stored in the developing unit 418B.
  • the blade 415 is a sheet metal formed in a thin plate shape extending along the axial direction of the brush roller 411.
  • the blade 415 is fixed to a blade support portion 418F provided on the upper wall 418E of the housing 418.
  • the blade 415 extends downward from the upper side of the brush roller 411, and the restricting portion 415 ⁇ / b> B is positioned on the front side of the brush roller 411.
  • the restricting portion 415B is bent toward the brush roller 411. That is, the restricting portion 415B of the blade 415 faces the brush roller 411 side.
  • the restricting portion 415B of the blade 415 enters the brush layer 414. More specifically, the restricting portion 415 ⁇ / b> B of the blade 415 has entered to a depth of about half of the brush layer 414.
  • the developing cartridge 407 When manufacturing the developing cartridge 407, first, members such as the brush roller 411 and the blade 415 are assembled to the housing 418 (an assembling process). When each member is assembled, the toner T is filled in the housing 418.
  • the fiber member 413 in the portion of the brush roller 411 that is in contact with the blade 415 is pushed by the regulating portion 415B of the blade 415 and falls down. More specifically, the tip of the fallen fiber member 413 faces the upstream side in the forward rotation direction of the brush roller 411.
  • the brush roller 411 is rotated about the length of the fiber member 413 on the outer periphery of the brush roller 411.
  • a cover member (not shown) that closes the opening 418a of the housing 418 is attached to the housing 418, and the developing cartridge 407 is packed and shipped.
  • the fiber member 413 of the brush roller 411 which has been pushed down by the blade 415 and falls down is released and becomes in a standing state. That is, in the shipping state, the fiber member 413 of the brush roller 411 is on the side surfaces of the blade 415 on both sides of the regulating portion 415B of the blade 415 in the rotation direction of the brush roller 411, that is, the surfaces facing the upstream side and the downstream side in the rotation direction. Extending along.
  • the developing cartridge 407 is shipped while the fiber member 413 is standing, it is possible to suppress the fiber member 413 of the brush roller 411 from becoming hazy. Thereby, in the unused developing cartridge 407, it is possible to prevent the fiber member 413 of the brush roller 411 from becoming a habit that causes a printing defect.
  • the restricting portion 415B of the blade 415 is formed in a thin plate shape, it is possible to further suppress the fiber member 413 of the brush roller 411 from being tilted by the blade 415.
  • the above-described manufacturing method includes a cleaning process, the toner T in the portion exposed from the housing 418 is removed from the brush roller 411 in the shipping state. Accordingly, it is possible to reduce a situation where the user gets dirty when holding the developing cartridge 407.
  • the brush roller 411 is rotated in the forward direction for the inspection (forward rotation process) and then rotated in the reverse direction (reverse rotation process), but the present invention is limited to this. is not.
  • the brush roller 411 may be rotated about the length of the fiber member 413 on the outer periphery of the brush roller 411 in the same direction as in use ( Forward rotation process).
  • the fiber member 413 has fallen in the direction opposite to that in use, or along the side surface of the blade 415 on both sides of the blade 415 in the rotation direction of the brush roller 411. Since it is in a standing state, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment.
  • the brush roller 411 in the reverse rotation process, is rotated about the length of the fiber member 413 on the outer periphery of the brush roller 411.
  • the present invention is not limited to this.
  • the brush roller 411 may be reversely rotated more than the length of the fiber member 413.
  • the fiber member 413 of the brush roller 411 is not in a standing state, but as shown in FIG. In this state, the fiber member 413 is pushed by the restricting portion 415B of the blade 415, and the tip end falls toward the downstream side in the forward rotation direction of the brush roller 411.
  • the fiber member 413 has a habit of the collapsed state.
  • the brush layer 414 of the brush roller 411 moves with respect to the regulating portion 415B of the blade 415 in the direction in which the fallen fiber member 413 is turned upside down, so that the fiber member 413 is repaired. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of printing defects.
  • the manufacturing process of the developing cartridge 407 includes the forward rotation process, but the present invention is not limited to this.
  • the manufacturing process of the developing cartridge 407 does not include a forward rotation process, and after the assembly process, a reverse rotation process may be performed and shipped. Even in such a case, in the shipping state, the fiber member 413 has fallen in the direction opposite to that in use, or along the side surface of the blade 415 on both sides of the blade 415 in the rotation direction of the brush roller 411. Since it is in a standing state, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment.
  • the cleaning process is performed before the reverse rotation process, but the present invention is not limited to this.
  • the cleaning process may be performed after the reverse rotation process. Even in such a case, since the toner T is not placed on the exposed portion of the brush roller 411 from the housing 418 in the shipping state, the hand becomes dirty when the user holds the developing cartridge 407. Can be reduced.
  • the fourth object can be achieved by the embodiment of the fifth invention described with reference to FIGS.
  • the above-described embodiment of the fifth invention is merely an example, and is not limited to the above-described embodiment.

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Abstract

【課題】かぶりを抑制することができる現像装置を提供する。 【解決手段】現像装置は、ローラ本体と、ローラ本体の外周面に植設される繊維部材とを有するブラシローラと、表面に外添剤Pが付着したトナーTと、を備えている。そして、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、130%以上である。そして、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、210%未満であることが望ましい。これによれば、フィルミングも抑制することができる。

Description

現像装置及びその製造方法
 本発明は、トナーを担持可能なブラシローラを備える現像装置およびその製造方法に関する。また、本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に用いられる現像装置およびその製造方法に関する。
 従来、電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置に、トナーを担持可能なブラシローラを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。この現像装置においては、ブラシローラが、画像形成装置に備えられた感光体の表面に接触しながら回転することで、感光体上の静電潜像にトナーを供給するように構成されている。
 また、電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体と、トナーを担持し、感光体に供給して静電潜像を現像する現像ローラを備えるものが知られており、現像ローラとして、ブラシローラが提案されている。
 例えば、静電気植毛によってローラの表面にブラシ繊維が植毛されたブラシローラが知られている(例えば、特許文献2参照)。
 このようなブラシローラでは、静電気植毛に用いられる繊維は、飛昇性を確保するために、親水性のコロイダルシリカなどの電着処理剤で表面が電着処理される。
 さらに、従来、電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置に、現像剤を担持するブラシローラと、ブラシローラが保持する現像剤の量を規制する掻取部材とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この現像装置では、掻取部材によってブラシローラ上の現像剤を掻き取ることができるように、掻取部材がブラシローラに接触している。
実開昭57-100753号公報 特開2009-244471号公報
 しかしながら、上述した技術では、感光体上の静電潜像以外の部分にもトナーが載る、いわゆる「かぶり」と呼ばれる印字不良が発生することがあった。
 そこで、本発明の第1の目的は、かぶりを抑制することができる現像装置を提供することを目的とする。
 また、特許文献2に記載のブラシローラでは、トナーの帯電不良が生じる場合がある。トナーの帯電が不十分であると、トナーが感光体に供給されたときに、静電潜像以外の部分に飛散し、かぶりと呼ばれる印刷不良が発生する。
 そこで、本発明の第2の目的は、安定して画像形成することができる現像装置を提供することにある。
 しかし、特許文献2のようなブラシローラを有する現像装置では、現像装置の製造後の保存など、長期にわたって保存されると、ブラシローラが吸湿するおそれがある。
 ブラシローラが吸湿すると、トナーの帯電不良を生じ、かぶりと呼ばれる印刷不良が発生する場合がある。
 そこで、本発明の第3の目的は、ブラシローラの吸湿を抑制し、安定して画像形成することができる現像装置、および、その現像装置の製造方法を提供することにある。
 また、上述した技術では、製造時にブラシローラのブラシ層を構成する繊維が掻取部材によって倒された状態になっていると、現像装置が出荷されてから使用されるまでの間に、繊維にくせがついてしまう。そして、繊維にくせがついたまま現像装置を使用すると、印字ムラなどの不具合が生じるおそれがあった。
 そこで、本発明の第4の目的は、未使用の現像装置において、ブラシローラの繊維に、印字の不具合の原因となるくせがつくのを低減することができる現像装置およびその製造方法を提供することである。
 前記した第1の目的を達成するための第1の発明の現像装置は、ローラ本体と、ローラ本体の外周面に植設される繊維部材とを有するブラシローラと、表面に外添剤が付着したトナーと、を備えている。
 そして、トナーに対する外添剤の被覆率は、130%以上である。
 このように構成された現像装置によれば、かぶりが抑制される。なお、トナーに対する外添剤の被覆率が130%以上で上記のような効果が得られることは、実験で確認されている。
 そして、前記した現像装置において、トナーに対する外添剤の被覆率は、210%未満であることが望ましい。
 これによれば、トナーから剥がれた外添剤等が感光体に固着する、いわゆる「フィルミング」が発生して画像形成に影響するのを抑制することができる。なお、トナーに対する外添剤の被覆率が210%未満で上記のような効果が得られることは、実験で確認されている。
 また、前記したトナーは、球形であることが望ましい。
 これによれば、トナーの表面に凹みがある場合に比べて、外添剤がトナーから剥がれやくなる。
 そして、前記した外添剤は、粒径が30nm以上の粒子を含むことが望ましい。
 このように粒径の大きい外添剤が含まれていると、外添剤がトナーから剥がれやすくなる。
 また、前記した外添剤は、粒径が30nm未満の粒子をさらに含むことが望ましい。
 このように小さい外添剤が存在することで、トナーの流動性が高くなり、繊維部材の表面に良好なトナー層を形成しやすくなる。また、粒径の大きな外添剤の内側に粒径の小さな外添剤が入り込むことにより、大きな外添剤がよりトナーから剥がれやすくなる。
 そして、前記した現像装置において、外添剤は、無機粒子の表面が疎水化処理されていてもよい。
 また、前記した現像装置において、トナーは、正帯電性のトナーであってもよい。
 そして、前記した現像装置において、繊維は、吸水率が1%以下であってもよい。
 さらに、前記した第1の目的を達成するための第2の発明の現像装置は、ローラ本体と、ローラ本体の外周面に植設された繊維部材とを有するブラシローラと、外添剤が表面に付着したトナーと、を備えている。
 そして、外添剤は、粒径が30nm以上の粒子を含む。
 このように構成された現像装置によれば、かぶりを抑制することができる。なお、粒径が30nm以上の粒子を含む外添剤を用いたときに上記のような効果が得られることは、実験で確認されている。
 前記した現像装置において、外添剤は、無機粒子を含んでいてもよい。
 また、前記した現像装置において、外添剤は、シリカを含んでいてもよい。
 前記した現像装置において、外添剤の平均粒径は、30nm以上であり、トナーと外添剤の全体における外添剤の含有量は、1質量%以上であることが望ましい。
 このような現像装置によれば、かぶりを抑制することができる。なお、上記した効果が得られることは、実験により確認されている。
 また、トナーと外添剤の全体における外添剤の含有量は、4質量%未満であることが望ましい。
 このような現像装置によれば、トナーから剥がれた外添剤等が感光体に固着する、いわゆる「フィルミング」が発生して画像形成に影響するのを抑えることができる。なお、上記した効果が得られることは、実験により確認されている。
 前記第2の目的を達成するための第3の発明の現像装置は、芯材および芯材に植毛される繊維部材を有し、繊維部材が現像剤を担持するように構成されるブラシローラを備える。
 繊維部材は、繊維と、繊維に付着される疎水性の無機粒子とを含む。
 疎水性の無機粒子は、酸化ケイ素であってもよい。
 疎水性の無機粒子の平均粒子径は、30nm以下であってもよい。
 繊維は、疎水性であってもよい。
 現像剤は、疎水性の無機粒子を含有してもよい。
 前記第3の目的を達成するための第4の発明の現像装置は、開口を有し、現像剤を収容するように構成される筐体と、芯材および芯材に植毛される繊維部材を有し、繊維部材が現像剤を担持するように構成されるブラシローラとを備える。
 ブラシローラは、開口内に位置する第1部分と、開口から露出される第2部分とを有する。
 現像剤は、疎水性の無機粒子を含有し、第2部分に付着している。
 無機粒子は、酸化ケイ素であってもよい。
 無機粒子の平均粒子径は、30nm以下であってもよい。
 繊維部材は、静電気植毛によって芯材に植毛されていてもよい。
 繊維部材は、芯材に対して固定される第1端部と、第1端部とは反対側の第2端部とを有してもよい。この場合、第2部分の繊維部材に付着する現像剤の層は、少なくとも第2端部において1層であってもよい。
 本発明の現像装置は、繊維部材に担持される現像剤の量を規制するように構成される規制部材をさらに備えてもよい。この場合、第2部分の繊維部材に付着する現像剤の層は、少なくとも規制部材に規制された部分において1層であってもよい。
 規制部材は、筐体に固定される固定部と、繊維部材に接触するように構成される接触部とを備えてもよい。この場合、固定部は、接触部の近傍に位置する繊維部材の長手方向と交差する方向に延びていてもよい。また、接触部は、接触部の近傍に位置する繊維部材の長手方向に沿って延びていてもよい。
 現像剤は、重合性単量体を重合させることにより調製されるケミカルトナーであってもよい。
 本発明の現像装置の製造方法は、ブラシローラを作製するブラシローラ作製工程と、ブラシローラを筐体に組み付ける組み付け工程と、ブラシローラが組み付けられた筐体に現像剤を充填する充填工程と、ブラシローラを回転させて筐体内の現像剤をブラシローラに付着させる付着工程とを含んでもよい。
 本発明の現像装置の製造方法は、ブラシローラを作製するブラシローラ作製工程と、ブラシローラに現像剤を付着させる付着工程と、現像剤が付着されたブラシローラを筐体に組み付ける組み付け工程と、ブラシローラが組み付けられた筐体に現像剤を充填する充填工程とを含んでもよい。
 前記第4の目的を達成するための第5の発明の現像装置の製造方法は、ローラ本体と、当該ローラ本体の外周面に繊維が植設されてなるブラシ層とを有するブラシローラと、ブラシローラに接触し、ブラシ層が保持する現像剤を掻き取るように構成される掻取部材と、ブラシローラおよび掻取部材を支持する筐体と、を備える現像装置の製造方法であって、ブラシローラおよび掻取部材を筐体に組み付ける組付工程と、組付工程の後、出荷前に、ブラシローラを使用時とは逆方向に回転させる逆回転工程と、を備える。
 このような現像装置の製造方法によれば、出荷されるときに、ブラシローラの繊維が掻取部材によって倒された状態になるのを抑制することができる。また、逆回転工程の後、ブラシローラの繊維が掻取部材によって倒されていても、その倒れる向きは現像装置を使用しているときに倒れる向きとは逆になっているため、現像装置を使用したときにくせのついた繊維が逆向きに倒されるので、くせを直すことができる。これにより、未使用の現像装置において、ブラシローラの繊維に、印字の不具合の原因となるくせがつくのを抑制することができる。
 そして、前記した現像装置の製造方法は、組付工程の後、かつ、逆回転工程の前に、ブラシローラを使用時と同じ方向に回転させる順回転工程をさらに備えていてもよい。
 この場合、逆回転工程において、ブラシローラの外周上においてブラシローラを繊維の長さ程度回転させることが望ましい。
 このような現像装置の製造方法によれば、逆回転工程によって、繊維が立った状態になりやすい。
 そして、前記した現像装置の製造方法は、逆回転工程の前に、ブラシローラの筐体から露出している部分に付着している現像剤を取り除く清掃工程をさらに備えることが望ましい。
 このような現像装置の製造方法によれば、ユーザが現像装置を持ったときに、トナーで手を汚してしまうのを低減することができる。
 また、前記した現像装置の製造方法は、逆回転工程の後に、ブラシローラの筐体から露出している部分に付着している現像剤を取り除く清掃工程を備えていてもよい。
 このような現像装置の製造方法でも、ユーザが現像装置を持ったときに、トナーで手を汚してしまうのを低減することができる。
 そして、前記した現像装置の製造方法は、逆回転工程の後に、ブラシローラを使用時と同じ方向にブラシローラの外周上において繊維の長さ程度回転させる順回転工程を備えてもよい。
 このような現像装置の製造方法によれば、順回転工程によって、繊維が立った状態になりやすい。
 そして、前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、ローラ本体と、当該ローラ本体の外周面に繊維が植設されてなるブラシ層とを有するブラシローラと、ブラシローラに接触し、ブラシ層が保持する現像剤を掻き取るように構成される掻取部材と、ブラシローラおよび掻取部材を支持する筐体と、を備えている。
 そして、ブラシローラの掻取部材が接触している部分における繊維は、出荷状態において、使用時とは逆向きに倒れている、または、ブラシローラの回転方向における掻取部材の両側で掻取部材の側面に沿って立っている。
 このような現像装置によれば、未使用の状態で、ブラシローラの繊維に、印字の不具合の原因となるくせがつくのを抑制することができる。具体的には、出荷状態において、ブラシローラの繊維が使用時と逆向きに倒れている場合は、現像装置を使用したときに繊維のくせを直すことができる。また、出荷状態において、ブラシローラの繊維がブラシローラの回転方向における掻取部材の両側で掻取部材の側面に沿って立っている場合は、繊維にくせがつかない。
 また、前記した現像装置において、ブラシローラは、出荷状態において、筐体から露出している部分の現像剤が取り除かれていることが望ましい。
 このような現像装置によれば、ユーザが現像装置を持ったときに、トナーで手を汚してしまうのを低減することができる。
 そして、前記した現像装置において、掻取部材は、先端が薄板状に形成され、ブラシローラ側を向いていることが望ましい。
 このような現像装置によれば、ブラシローラの回転方向において、掻取部材の先端が対面する幅が小さくなるので、繊維の倒れを低減することができる。
 第1または第2の発明の現像装置によれば、かぶりが抑制される。
 第3の発明の現像装置によれば、ブラシローラの芯材に植毛される繊維部材が、疎水性の無機粒子を含んでいる。
 そのため、安定して画像形成することができる。
 第4の発明の現像装置の製造方法により製造される現像装置は、筐体から露出されるブラシローラの第2部分に、疎水性の無機粒子を含む現像剤が付着している。
 そのため、長期にわたって保存されたときでも、ブラシローラの第2部分が吸湿することを抑制できる。なお、ブラシローラの第1部分は、筐体内に位置しており、吸湿することが抑制されている。
 その結果、ブラシローラの吸湿を抑制することができ、安定して画像形成することができる。
 第5の発明によれば、未使用の現像装置において、ブラシローラの繊維に、印字の不具合の原因となるくせがつくのを抑制することができる。
第1の発明の実施の形態に係る現像カートリッジを備えるレーザプリンタの概略構成を示す図である。 トナーと、トナーの表面に付着した外添剤を模式的に示す図である。 フィルミングについての実験結果を示す表である。 実験より得られたトナーに対する外添剤の被覆率とトナーの反射濃度の関係を示すグラフである。 第2の発明の実施の形態に係る現像カートリッジを備えるレーザプリンタの概略構成を示す図である。 トナーと、トナーの表面に付着した外添剤を模式的に示す図である。 トナーと感光体ドラムの間で生じる液架橋力について説明する図であって、(a)は、トナーと感光体ドラムの間に30nm未満の外添剤が介在している場合の図、(b)は、トナーと感光体ドラムの間に30nm以上の外添剤が介在している場合の図である。 外添剤の平均粒径に対するかぶりの有無についてまとめた表である。 外添剤の含有量とかぶりおよびフィルミングの有無についてまとめた表である。 図10は、第3の発明の現像装置の実施の形態の中央断面図である。 図11は、図10に示すブラシローラの拡大図である。 図12は、電着処理されたポリエステル繊維の走査型電子顕微鏡写真である。 図13は、ブラシ繊維に疎水性の無機粒子を付着させる工程を説明するための説明図である。 図14は、疎水性の無機粒子が付着されたポリエステル繊維の走査型電子顕微鏡写真である。 図15は、印刷試験の結果を示すグラフである。 図16は、第4の発明の現像装置の実施の形態の中央断面図である。 図17は、図16に示すブラシローラの拡大図である。 図18は、現像装置の製造方法を説明する説明図であって、図18Aは、現像装置の筐体を示し、図18Bは、図18Aに示す筐体にブラシローラを組み付ける工程を示し、図18Cは、図18Bに続いて、筐体内にトナーを充填する工程を示す。 図19は、現像装置の製造方法の変形例を説明する説明図であって、図19Aは、ブラシローラにトナーを付着させる工程を示し、図19Bは、図19Aに続いて、筐体にブラシローラを組み付ける工程を示し、図19Cは、図19Bに続いて、筐体内にトナーを充填する工程を示す。 第5の発明の実施の形態に係る現像カートリッジを備えるレーザプリンタの概略構成を示す断面図である。 現像カートリッジの製造方法を説明する断面図(a),(b)である。 変形例における現像カートリッジの製造方法を説明する断面図である。
 次に、第1の発明の実施の形態について、図1から図4を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施の形態に係る現像装置の一例としての現像カートリッジ7が着脱されるレーザプリンタ1の概略構成について説明した後、第1の発明の特徴部分について詳しく説明する。
 また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ1を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
<レーザプリンタの概略構成>
 図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、用紙Sを供給する給紙部3と、露光装置4と、用紙S上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ5と、用紙S上のトナー像を熱定着する定着装置8とを主に備えている。
 給紙部3は、本体ケーシング2内の下部に設けられ、給紙トレイ31と、用紙押圧板32と、給紙機構33とを主に備えている。給紙トレイ31に収容された用紙Sは、用紙押圧板32によって上方にある給紙機構33に寄せられ、給紙機構33によってプロセスカートリッジ5(感光体ドラム61と転写ローラ63との間)に向けて供給される。
 露光装置4は、本体ケーシング2内の上部に配置され、図示されないレーザ発光部やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置4では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)が、感光体ドラム61の表面で高速走査されることで、感光体ドラム61の表面を露光する。
 プロセスカートリッジ5は、露光装置4の下方に配置され、本体ケーシング2に設けられたフロントカバー2Aを開いたときにできる開口から本体ケーシング2に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ5は、ドラムユニット6と、現像カートリッジ7とから構成されている。
 ドラムユニット6は、感光体ドラム61と、帯電器62と、転写ローラ63とを主に備えている。
 現像カートリッジ7は、ドラムユニット6に対して着脱自在となっており、ドラムユニット6に装着された状態、すなわち、プロセスカートリッジ5として本体ケーシング2に対し着脱可能に装着されるように構成されている。この現像カートリッジ7は、ブラシローラ11と、ブレード15と、アジテータ16と、これらを支持する筐体18と、筐体18の内部に収容されたトナーTと、を主に備えている。
 ブラシローラ11は、筐体18内のトナーTを担持して感光体ドラム61に供給するための部材である。ブラシローラ11は、円柱状のローラ本体12と、ローラ本体12の外周面に植設される複数の繊維部材13とを有している。言い換えると、ローラ本体12は、表面に、複数の繊維部材13からなるブラシ層14を有している。このブラシローラ11は、筐体18の後壁に形成された開口から外部に露出しており、この露出した部分が、感光体ドラム61に接触している。なお、ブラシローラ11の詳細な構成については後述する。
 ブレード15は、ブラシローラ11の軸線方向に沿って延びる板金であり、先端がブラシローラ11のブラシ層14の間に進入するように設けられている。
 アジテータ16は、公知の部材であり、回転することで、筐体18内のトナーTをブラシローラ11へ向けて搬送するように構成されている。
 プロセスカートリッジ5では、感光体ドラム61の表面が、帯電器62により一様に帯電された後、露光装置4からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム61上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像カートリッジ7内のトナーTは、アジテータ16によって撹拌されながら、ブラシローラ11に供給される。そして、ブラシローラ11の回転に伴って、ブレード15がブラシローラ11上の余分なトナーTを掻き取り、ブラシローラ11に担持されるトナー量が規制される。
 このブラシローラ11上に担持されたトナーTは、ブラシローラ11から感光体ドラム61上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム61上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム61と転写ローラ63の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム61上のトナー像が用紙S上に転写される。
 定着装置8は、プロセスカートリッジ5の後方に配置され、加熱ローラ81と、この加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを主に備えている。この定着装置8では、用紙S上に転写されたトナー像を、用紙Sが加熱ローラ81と加圧ローラ82との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Sは、排紙ローラ23によって排紙トレイ22上に排出される。
<ブラシローラの構成>
 次に、ブラシローラ11の詳細な構成について説明する。
 ブラシローラ11は、外周面に接着剤が塗布されたローラ本体12に、繊維部材13を電気的に引き寄せて付着させることで形成されている。
 ローラ本体12は、例えば、アルミニウム、鉄、または、ステンレス鋼等の導電性を有する材料から形成されている。
 繊維部材13は、例えば、非導電性の繊維に導電性の膜を形成してなる部材である。一例として、繊維部材13は、非導電性の合成樹脂からなる繊維に銅化合物をコーティングしたものである。
 非導電性の合成樹脂としては、例えば、ポリドデカンアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を採用することができる。この非導電性の合成樹脂からなる繊維は、直径が5~50μm、好ましくは、10~30μmであり、長さが0.3~4.0mm、好ましくは、0.5~1.5mmとなるように形成されている。
 銅化合物としては、例えば、第1硫化銅(CuS)、第2硫化銅(CuS)、ダイジェナイト(Cu)等の硫化銅や、ヨウ化銅を採用することができる。この銅化合物の膜厚は、0.1~2μm、好ましくは、0.3~1μmとなっている。
 このように構成された繊維部材13は、吸水率が1%以下となっている。なお、吸水率は、
 吸水率=100×(高温高湿後質量B-乾燥後質量A)/繊維部材の総質量C
により求められる。ここで、乾燥後質量Aは、温度40℃、相対湿度10%において2時間乾燥させた後のブラシローラの質量であり、高温高湿後質量Bは、前記した乾燥後のブラシローラを、温度32℃、相対湿度82%において12時間放置した後のブラシローラの質量である。
<トナーの構成>
 次に、本発明の特徴部分であるトナーTの構成について詳しく説明する。
 トナーTは、例えば、正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーである。このトナーTは、図2に示すように、球形であり、その表面に外添剤Pが付着している。
 外添剤Pは、シリカ等の非導電性の無機粒子の表面が疎水化処理された粒子である。ここで、疎水化処理とは、シリコンオイルやシランカップリング剤等の表面処理剤を無機粒子の表面にコーティングする処理のことである。
 外添剤Pは、粒径が30nm以上の大きい粒子と、粒径が30nm未満の小さい粒子の両方を含んでいる。
 そして、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、130%以上になっている。また、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、210%未満になっている。
 ここで、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、以下の(1)式により求めることができる。
 被覆率(%)
 =外添剤総投影面積/トナー表面に外添剤を1層設けたときの外添剤投影面積×100
                                  ・・・(1)
 ここで、トナー表面に外添剤を1層設けたときの外添剤投影面積とは、粒径が等しい外添剤が、互いに重なり合わないでトナーの表面上に最密で配置された場合を想定したときの外添剤の投影面積である。
 (1)式における外添剤総投影面積は、以下の(2)式により求めることができる。
 外添剤総投影面積
 =外添剤総質量/(外添剤1個分の体積×外添剤比重)×外添剤1個分の投影面積
                                 ・・・(2)
 (2)式における外添剤1個分の体積は、以下の(3)式、
 外添剤1個分の体積=4/3×π×(外添剤平均粒径/2) ・・・(3)
により求めることができ、外添剤1個分の投影面積は、以下の(4)式、
 外添剤1個分の投影面積=(外添剤平均粒径/2)×π ・・・(4)
により求めることができる。
 また、(1)式におけるトナー表面に外添剤を1層設けたときの外添剤投影面積は、以下の(5)式により求めることができる。
 トナー表面に外添剤を1層設けたときの外添剤投影面積
 ={(トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球の総表面積}×外添剤面積率
                                  ・・・(5)
 なお、本実施の形態において外添剤面積率は、粒径が等しい外添剤が、互いに重なり合わないでトナーの表面上に最密で配置された場合を想定したときのトナー表面に対する外添剤の投影面積の割合であり、外添剤面積率=π/121/2≒0.907とする。
 そして、(5)式における(トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球の総表面積は、以下の(6)式、
 (トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球の総表面積
  =トナー総質量/(トナー1個分の体積×トナー比重)
    ×{(トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球1個分の表面積}
                                 ・・・(6)
により求めることができる。
 (6)式におけるトナー1個分の体積は、以下の(7)式、
 トナー1個分の体積=4/3×π×(トナー平均粒径/2)   ・・・(7)
より求めることができ、(トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球1個分の表面積は、以下の(8)式、
 (トナー平均粒径+外添剤平均粒径)を直径とする球1個分の表面積
  =4×π×{(トナー平均粒径+外添剤平均粒径)/2}   ・・・(8)
より求めることができる。
 なお、外添剤平均粒径や、外添剤比重、外添剤総質量、トナー平均粒径、トナー比重、トナー総質量は、測定により求められる。
 以上のように構成された現像カートリッジ7の作用および効果について説明する。
 本実施の形態のようにトナーTに対する外添剤Pの被覆率が130%以上であると、かぶりが抑制される。このことは、実験で確認されている。このようにかぶりが抑制されるのは、ブラシローラ11やアジテータ16が駆動したときに、トナーTに付着した外添剤PがトナーTから剥がれてブラシローラ11の繊維部材13に付着するためであると考えられる。
 そして、トナーTに対する外添剤Pの被覆率は、210%未満にしてあるので、フィルミングが発生して画像形成に影響するのを抑えることができる。なお、このことは、実験で確認されている。
 そして、トナーTが球形であるので、例えばトナーの表面に凹みがある場合に比べて、トナーTの表面から外添剤Pが剥がれやすい。
 また、外添剤Pは、粒径が30nm以上の大きな粒子を含んでいるので、外添剤PがトナーTから剥がれやすい。
 そして、外添剤Pは、粒径が30nm未満の小さな粒子も含んでいるため、粒径が大きい粒子だけを含む場合に比べて、トナーTの流動性が高くなり、繊維部材13の表面に良好なトナー層を形成しやすくなる。また、粒径の大きな外添剤Pの内側に粒径の小さな外添剤Pが入り込むことにより、大きな外添剤PがよりトナーTから剥がれやすくなる
 以上、第1の発明の実施の形態について説明したが、第1の発明は前記実施の形態に限定されるものではない。具体的な構成については、第1の発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
 前記実施の形態では、トナーTは、球形に形成された重合トナーであったが、トナーの構成はこれに限定されるものではない。例えば、トナーTは、粉砕トナーを球形状にしたものであってもよい。
 前記実施の形態では、外添剤Pが、無機粒子の表面が疎水化処理された粒子であったが、外添剤の構成はこれに限定されるものではない。例えば、外添剤Pは、疎水化処理されていない無機粒子であってもよい。
 前記実施の形態では、レーザプリンタ1が備える現像カートリッジ7に本発明を適用したが、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などが備える現像装置に本発明を適用してもよい。
 次に、トナーに対する外添剤の被覆率(以下、被覆率とも呼ぶ。)を変更したときのかぶり、および、フィルミングの発生の有無を確認した実験について説明する。
1.被覆率の求め方
 被覆率は、前記した(1)式から計算して求めた。なお、外添剤平均粒径、外添剤比重、トナー平均粒径、および、トナー比重は、下記の装置を使用して測定した。
(1)外添剤平均粒径
 BET比表面積計 フローソーブIII2305(株式会社島津製作所製)
(2)トナー平均粒径
 粒度分布測定装置 Multisizer(ベックマン・コールター株式会社製)
(3)外添剤比重、トナー比重
 乾式自動密度計 アキュピックII 1340-1CC(株式会社島津製作所製)
2.使用したトナー、外添剤、ブラシローラ、および、プリンタ
 使用したトナー、外添剤、ブラシローラ、および、プリンタは、以下の通りである。
(1)トナー
 トナーは、平均粒径9μmの正帯電性のものを使用した。
(2)外添剤
 外添剤は、ヘキサメチレンジシラザン(HMDS)により表面をコーティングしたシリカを使用し、シリカは、平均粒径7nmのものと平均粒径50nmのものを質量比が3:5となるように混合し、トナーに添加した。
(3)ブラシローラ
 ブラシローラの繊維部材は、長さ1mmの12ナイロン製サンダーロン(登録商標)(日本蚕毛染色株式会社製)を使用した。
(4)プリンタ
 HL-5340D(ブラザー工業株式会社製)
3.実施例および比較例
 各実施例および比較例の条件(トナーに対する外添剤の被覆率)は、図3に示す通りとした。
4.かぶりの確認方法
 かぶりの確認は、以下のように行った。
(1)新品のブラシローラをプリンタに装着し、所定時間ウォーミングアップ動作をした後、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンを印刷した。
(2)感光体ドラム上の白地部分(未露光部分)に付着しているトナーを粘着テープ(スコッチエンディングテープ810-3-18、販売元:住友スリーエム株式会社)に写し取った後、この粘着テープを普通紙(品番4200、Xerox株式会社製)に貼付した。
(3)(2)で粘着テープを貼付した普通紙を反射濃度計(グレタグマクベス株式会社製スペクトロリノ)を用いて反射濃度を測定した。
(4)トナーを写し取っていない粘着テープを貼付した普通紙についても(3)と同様に反射濃度を測定した。
(5)(3)で測定された反射濃度と(4)で測定された反射濃度の差を、各条件における感光体ドラム上の白地部分に付着したトナーの反射濃度とした。
5.フィルミングの確認方法
 フィルミングの確認は、以下のように行った。
(1)所定時間ウォーミングアップ動作をした後、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンをA4の用紙に500枚印刷した。
(2)感光体ドラムの表面にスジ状の模様があるか否かを目視で評価した。
6.結果
 フィルミングについての実験結果を図3に示す。図3においては、感光体ドラムの表面にスジ状の模様があり、フィルミングが発生していた場合を「不良」、感光体ドラムの表面にスジ状の模様がなく、フィルミングが発生していなかった場合を「良」として示している。
 フィルミングについては、被覆率が210%の比較例4でのみ発生し、被覆率が210%未満の実施例1,2および比較例1~3では発生していないことが確認された。これにより、被覆率が210%未満である場合に、フィルミングを抑制する効果が得られることがわかった。
 かぶりについての実験結果を図4に示す。なお、トナーの反射濃度が高いほど感光体ドラム上の白地部分にトナーが付着していたことになる。
 比較例1~3(被覆率が13%、80%、116%)では、トナーの反射濃度が大きく、かぶりが発生していた。そして、実施例1,2および比較例4(被覆率が154%、193%、210%)では、トナーの反射濃度が小さく、かぶりがほとんど発生していなかった。
 トナーの反射濃度は、比較例3における被覆率(116%)と実施例1における被覆率(154%)の間において急激に変化しており、被覆率とトナーの反射濃度の関係を示すグラフは、シグモイド曲線のようになる。そして、この曲線の変曲点における被覆率は、130%である。このことから、トナーに対する外添剤の被覆率が130%以上である場合に、かぶりを抑制する効果が得られると考えられる。
 上述のように、図1から図4を参照して説明した第1の発明の実施の形態によって第1の目的を達成することができる。なお、上記した第1の発明の実施の形態は、一例にすぎず、上記の実施の形態に限られない。
 次に、第2の発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施の形態に係る現像装置の一例としての現像カートリッジ107が着脱されるレーザプリンタ101の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分について詳しく説明する。
 また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ101を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図5における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図5における上下方向を「上下」とする。
<レーザプリンタの概略構成>
 図5に示すように、レーザプリンタ101は、本体ケーシング102内に、用紙Sを供給する給紙部103と、露光装置104と、用紙S上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ105と、用紙S上のトナー像を熱定着する定着装置108とを主に備えている。
 給紙部103は、本体ケーシング102内の下部に設けられ、給紙トレイ131と、用紙押圧板132と、給紙機構133とを主に備えている。給紙トレイ131に収容された用紙Sは、用紙押圧板132によって上方にある給紙機構133に寄せられ、給紙機構133によってプロセスカートリッジ105(感光体ドラム161と転写ローラ163との間)に向けて供給される。
 露光装置104は、本体ケーシング102内の上部に配置され、図示されないレーザ発光部やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置104では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)が、感光体ドラム161の表面で高速走査されることで、感光体ドラム161の表面を露光する。
 プロセスカートリッジ105は、露光装置104の下方に配置され、本体ケーシング102に設けられたフロントカバー102Aを開いたときにできる開口から本体ケーシング102に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ105は、ドラムユニット106と、現像カートリッジ107とから構成されている。
 ドラムユニット106は、感光体ドラム161と、帯電器162と、転写ローラ163とを主に備えている。
 現像カートリッジ107は、ドラムユニット106に対して着脱自在となっており、ドラムユニット106に装着された状態、すなわち、プロセスカートリッジ105として本体ケーシング102に対し着脱可能に装着されるように構成されている。この現像カートリッジ107は、ブラシローラ111と、ブレード115と、アジテータ116と、これらを支持する筐体118と、筐体118の内部に収容されたトナーTと、を主に備えている。
 ブラシローラ111は、筐体118内のトナーTを担持して感光体ドラム161に供給するための部材である。ブラシローラ111は、円柱状のローラ本体112と、ローラ本体112の外周面に植設される複数の繊維部材113とを有している。言い換えると、ローラ本体112は、表面に、複数の繊維部材113からなるブラシ層114を有している。このブラシローラ111は、筐体118の後壁に形成された開口から外部に露出しており、この露出した部分が、感光体ドラム161に接触している。なお、ブラシローラ111の詳細な構成については後述する。
 ブレード115は、ブラシローラ111の軸線方向に沿って延びる板金であり、先端がブラシローラ111のブラシ層114の間に進入するように設けられている。
 アジテータ116は、公知の部材であり、回転することで、筐体118内のトナーTをブラシローラ111へ向けて搬送するように構成されている。
 プロセスカートリッジ105では、感光体ドラム161の表面が、帯電器162により一様に帯電された後、露光装置104からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム161上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像カートリッジ107内のトナーTは、アジテータ116によって撹拌されながら、ブラシローラ111に供給される。そして、ブラシローラ111の回転に伴って、ブレード115がブラシローラ111上の余分なトナーTを掻き取り、ブラシローラ111に担持されるトナー量が規制される。
 このブラシローラ111上に担持されたトナーTは、ブラシローラ111から感光体ドラム161上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム161上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム161と転写ローラ163の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム161上のトナー像が用紙S上に転写される。
 定着装置108は、プロセスカートリッジ105の後方に配置され、加熱ローラ181と、この加熱ローラ181を押圧する加圧ローラ182とを主に備えている。この定着装置108では、用紙S上に転写されたトナー像を、用紙Sが加熱ローラ181と加圧ローラ182との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Sは、排紙ローラ123によって排紙トレイ122上に排出される。
<ブラシローラの構成>
 次に、ブラシローラ111の詳細な構成について説明する。
 ブラシローラ111は、外周面に接着剤が塗布されたローラ本体112に、繊維部材113を電気的に引き寄せて付着させることで形成されている。
 ローラ本体112は、例えば、アルミニウム、鉄、または、ステンレス鋼等の導電性を有する材料から形成されている。
 繊維部材113は、例えば、非導電性の繊維に導電性の膜を形成してなる部材である。一例として、繊維部材113は、非導電性の合成樹脂からなる繊維に銅化合物をコーティングしたものである。
 非導電性の合成樹脂としては、例えば、ポリドデカンアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等を採用することができる。この非導電性の合成樹脂からなる繊維は、直径が5~50μm、好ましくは、10~30μmであり、長さが0.3~4.0mm、好ましくは、0.5~1.5mmとなるように形成されている。
 銅化合物としては、例えば、第1硫化銅(CuS)、第2硫化銅(CuS)、ダイジェナイト(Cu)等の硫化銅や、ヨウ化銅を採用することができる。この銅化合物の膜厚は、0.1~2μm、好ましくは、0.3~1μmとなっている。
<トナーの構成>
 次に、本発明の特徴部分であるトナーTの構成について詳しく説明する。
 トナーTは、例えば、正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーである。このトナーTは、図6に示すように、球形であり、その表面に外添剤Pが付着している。
 外添剤Pは、シリカ等の非導電性の無機粒子の表面が疎水化処理された粒子である。ここで、疎水化処理とは、シリコンオイルやシランカップリング剤等の表面処理剤を無機粒子の表面にコーティングする処理のことである。
 この外添剤Pは、BET法により算出される平均粒径が30nm以上であり、粒径が30nm以上の大きい粒子と、粒径が30nm未満の小さい粒子の両方を含んでいる。つまり、外添剤Pは、30nm前後の粒径分布を持っている。
 そして、トナーTと外添剤Pの全体における外添剤Pの含有量は、1質量%以上となっている。また、トナーTと外添剤Pの全体における外添剤Pの含有量は、4質量%未満となっている。
 以上のように構成された現像カートリッジ107の作用および効果について説明する。
 本実施の形態のように、粒径が30nm以上の粒子を含む外添剤Pを用いることにより、かぶりが抑制される。このことは、実験で確認されている。
 このようにかぶりが抑制されるのは、図7(a),(b)に示すように、ブラシローラ111の繊維部材113上のトナーTと感光体ドラム161の間に粒径が30nm以上の大きな外添剤Pが介在することで、トナーTと感光体ドラム161の間に発生する液架橋力が小さくなるためであると考えられる。
 具体的には、高湿環境下において、ブラシローラ111が感光体ドラム161に接触するとき、トナーTと感光体ドラム161の間に水分が凝集し、トナーTと感光体ドラム161の間で液架橋力が生じる。このとき、図7(a)に示すように、トナーTに付着している外添剤Pが小さいと、トナーTと感光体ドラム161の間の液架橋力が、トナーTと繊維部材113の付着力よりも大きくなり、トナーTが繊維部材113から感光体ドラム161の表面に移動して、かぶりが発生する。
 一方、図7(b)に示すように、トナーTに付着している外添剤Pが大きいと、トナーTと感光体ドラム161の間の液架橋力が小さくなる。これにより、トナーTと感光体ドラム161の間の液架橋力が、トナーTと繊維部材113の付着力よりも小さくなり、トナーTが繊維部材113から感光体ドラム161の表面へ移動しにくくなる。これにより、かぶりを抑制することができる。
 そして、トナーTと外添剤Pの全体における外添剤Pの含有量が、4質量%未満になっているので、トナーTから剥がれた外添剤P等によりフィルミングが生じるのを抑制することができる。なお、このことは、実験で確認されている。
 以上、第2の発明の実施の形態について説明したが、第2の発明は前記実施の形態に限定されるものではない。具体的な構成については、第2の発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
 前記実施の形態では、外添剤Pは、シリカを含んでいたが、外添剤の構成はこれに限定されるものではない。例えば、外添剤Pは、導電性微粒子や、金属石鹸を含んでいてもよい。一例として、導電性微粒子には、EC-300E(チタン工業株式会社製)のような酸化チタン系の導電性無機酸化物やES-650E(チタン工業株式会社製)のようなシリカ系の導電性無機酸化物等を採用することができ、金属石鹸には、ステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等を採用することができる。
 前記実施の形態では、外添剤Pが多孔質ではない粒子であるため、外添剤Pの平均粒径をBET法により測定したが、例えば、外添剤Pが多孔質粒子である場合にはBET法は不適切であるため、この場合は、外添剤Pの平均粒径をレーザ回折散乱法により測定してもよい。そして、これらの方法により測定された外添剤Pの平均粒径が30nm以上であればよい。
 前記実施の形態では、レーザプリンタ101が備える現像カートリッジ107に本発明を適用したが、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などが備える現像装置に本発明を適用してもよい。
<実験1>
 次に、トナーに添加する外添剤の平均粒径を変更したときのかぶりの発生の有無を確認した実験について説明する。
1.平均粒径の測定方法
 外添剤の平均粒径とトナーの平均粒径は、下記の装置を使用して求めた。
(1)外添剤平均粒径
 BET比表面積計 フローソーブIII2305(株式会社島津製作所製)
(2)トナー平均粒径
 粒度分布測定装置 Multisizer(ベックマン・コールター株式会社製)
1.使用したトナー、外添剤、ブラシローラ、および、プリンタ
 使用したトナー、外添剤、ブラシローラ、および、プリンタは、以下の通りである。
(1)トナー
 トナーは、スチレンアクリル樹脂を含み、平均粒径が9μmのものを使用した。
(2)外添剤
 外添剤は、ヘキサメチレンジシラザン(HMDS)により表面をコーティングしたシリカを使用した。外添剤は、トナーと外添剤の全体に対して1質量%となるようにトナーに添加した。
(3)ブラシローラ
 ブラシローラの繊維部材は、長さ1mmの12ナイロン製サンダーロン(登録商標)(日本蚕毛染色株式会社製)を使用した。
(4)プリンタ
 HL-5340D(ブラザー工業株式会社製)
3.実施例および比較例
 各実施例および比較例の条件(外添剤の平均粒径)は、図8に示す通りとした。
4.かぶりの確認方法
 かぶりの確認は、以下のように行った。
(1)新品のブラシローラをプリンタに装着し、500枚印刷後、ブラシローラに付着したトナーを除去し、さらに、トナーを新品のものに交換した。
(2)高温高湿環境(温度32℃、相対湿度80%)と、常温環境(温度26℃、相対湿度60%)とのそれぞれの環境下において、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンを印刷した。
(3)感光体ドラム上の白地部分(未露光部分)に付着しているトナーを粘着テープ(スコッチエンディングテープ810-3-18、販売元:住友スリーエム株式会社)に写し取った後、この粘着テープを普通紙(品番4200、Xerox株式会社製)に貼付した。
(4)(3)で粘着テープを貼付した普通紙を反射濃度計(グレタグマクベス株式会社製スペクトロリノ)を用いて反射濃度を測定した。
(5)トナーを写し取っていない粘着テープを貼付した普通紙についても(4)と同様に反射濃度を測定した。
(6)(4)で測定された反射濃度と(5)で測定された反射濃度の差を、各条件における感光体ドラム上の白地部分に付着したトナーの反射濃度とした。
5.結果
 実験結果を図8に示す。常温環境下においては、実施例11~13および比較例11のすべてでトナーの反射濃度が0.01または0.02と小さく、ほとんどかぶりは発生しなかった。一方、高温高湿環境下においては、外添剤の平均粒径が30nm以上である実施例11~13ではトナーの反射濃度が0.02と小さかったが、外添剤の平均粒径が30nm未満の比較例11ではトナーの反射濃度が0.21と大きかった。これにより、トナーに添加する外添剤は、平均粒径が30nm以上、つまり、粒径が30nm以上の粒子を含む場合に、高温高湿環境下においてかぶりを抑制する効果が得られることがわかった。
 また、外添剤の平均粒径が50nm以上のとき、つまり、粒径が50nm以上の粒子を含む場合に、トナーの反射濃度が0.01と特に小さく、よりかぶりを抑制できることがわかった。
<実験2>
 次に、トナーに添加する外添剤(平均粒径50nm)の量を変更したときのかぶりとフィルミングの発生の有無を確認した実験について説明する。
1.平均粒径の測定方法
 トナーと外添剤の平均粒径の測定は、実験1と同じ方法で行った。
2.使用したトナー、外添剤、ブラシローラ、および、プリンタ
(1)トナー、ブラシローラ、プリンタ
 トナー、ブラシローラ、および、プリンタは、実験1と同じものを使用した。
(2)外添剤
 外添剤は、ヘキサメチレンジシラザン(HMDS)により表面をコーティングしたシリカを使用した。外添剤は、平均粒径が50nmのものを使用した。
3.実施例および比較例
 各実施例および比較例の条件(トナーと外添剤の全体における外添剤の含有量)は、図9に示す通りとした。
4.かぶりの確認方法
 かぶりの確認は、実験1と同様の方法で行った。なお、実験2においては、高温高湿環境下でのみ実験を行った。
5.フィルミングの確認方法
 フィルミングの確認は、以下のように行った。
(1)所定時間ウォーミングアップ動作をした後、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンをA4の用紙に500枚印刷した。
(2)感光体ドラムの表面にスジ状の模様があるか否かを目視で評価した。
6.結果
 図9においては、感光体ドラムの表面にスジ状の模様があり、フィルミングが発生していた場合を「不良」、感光体ドラムの表面にスジ状の模様がなく、フィルミングが発生していなかった場合を「良」として示している。
 かぶりについては、外添剤を添加していない(含有量が0質量%)の比較例12でトナーの反射濃度が0.30と大きく、外添剤の含有量が1質量%以上の実施例14~16および比較例13ではトナーの反射濃度が0.02または0.01と小さいことが確認された。これにより、外添剤の含有量が1質量%以上のときに、かぶりが抑制されることがわかった。
 フィルミングについては、外添剤の含有量が4質量%である比較例13でのみ発生し、外添剤の含有量が4質量%未満の実施例14~16および比較例12では発生していないことが確認された。
 上述のように、図5から図9を参照して説明した第2の発明の実施の形態によって第1の目的を達成することができる。なお、上記した第2の発明の実施の形態は、一例にすぎず、上記の実施の形態に限られない。
 次に、第3の発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
1.現像装置の概要
 第3の発明の実施の形態である現像カートリッジ207は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装備される。なお、現像カートリッジ207に関し、方向について言及する場合には、図10に示した矢印方向を基準とする。また、図10において、紙面手前方向を左方とし、紙面奥方向を右方とする。
 現像カートリッジ207は、図10に示すように、画像形成装置内において、感光ドラム261の前下方に配置されている。現像カートリッジ207は、筐体218を備えている。
 筐体218は、略ボックス形状を有している。筐体218は、トナー収容部218Aと、現像部218Bとを有している。
 トナー収容部218Aは、筐体218の前側半分を構成する。トナー収容部218Aは、現像剤の一例としてのトナーTを収容している。トナー収容部218Aは、アジテータ216を備えている。
 アジテータ216は、トナー収容部218A内に回転可能に支持されている。
 現像部218Bは、トナー収容部218Aの後方に配置されている。現像部218Bは、筐体218の後側半分を構成する。現像部218Bは、トナー収容部218Aに連通している。現像部218Bは、開口218aと、パドル217と、ブラシローラ211と、ブレード215とを有している。
 開口218aは、筐体218の後端部に配置されている。開口218aは、筐体218の後端部を前後方向に貫通している。
 パドル217は、現像部218B内に回転可能に支持されている。
 ブラシローラ211は、パドル217の後上方に配置されている。ブラシローラ211は、筐体218の後端部に回転可能に支持されている。ブラシローラ211は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。ブラシローラ211の前端部は、開口218a内に位置している。ブラシローラ211は、その前端部以外の部分において、開口218aから露出している。ブラシローラ211は、ローラ本体212と、ブラシ層214とを備えている。
 ローラ本体212は、芯材の一例として、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。
 ブラシ層214は、ローラ本体212の周面を被覆している。ブラシ層214は、繊維部材の一例としての繊維部材213を有している。
 繊維部材213は、ローラ本体212の周面に植毛されている。繊維部材213は、感光ドラム261に接触されるように構成されている。
 ブレード215は、ブラシローラ211の前上方に配置されている。ブレード215は、ステンレスなどの金属からなる。ブレード215は、上下左右に延びる略平板形状を有している。ブレード215の上端部は、現像部218Bの後上端部に固定されている。ブレード215の下端部は、ブラシローラ211に前側から接触されている。
 そして、画像形成装置が印刷ジョブを受けると、アジテータ216は、トナー収容部218AのトナーTを現像部218Bに搬送する。パドル217は、現像部218B内のトナーTをブラシローラ211に供給する。
 繊維部材213は、ブラシローラ211に供給されたトナーTを一旦担持する。ブレード215は、ブラシローラ211の左側面視反時計回りの回転に伴って、繊維部材213に担持されたトナーTの一部を掻き落とす。これにより、ブレード215は、繊維部材213におけるトナーTの担持量を規制する。
 ブラシローラ211は、繊維部材213が担持するトナーTを感光ドラム261に供給する。これにより、ブラシローラ211は、感光ドラム261に形成されている静電潜像を現像する。
2.現像装置の詳細
(1)トナー
 トナーTは、正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーである。正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーは、ケミカルトナーの一例である。
 このような重合トナーは、例えば、特開2008-186002号公報などに開示される方法により得られる。
 より具体的には、このような重合トナーは、トナー粒子と外添剤とを含有する。
 トナー粒子は、カチオン性基を有する重合性単量体と、その重合性単量体と共重合可能な重合性単量体との共重合により得られる帯電制御樹脂と、着色剤を含有するトナー母粒子とを液相中で融合させることにより得られる。トナー粒子の平均粒子径は、例えば、6μm以上であり、例えば、12μm以下であり、具体的には、9μmである。
 外添剤としては、例えば、無機粒子や合成樹脂粒子が挙げられる。
 無機粒子としては、例えば、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪素アルミニウム共酸化物、珪素チタン共酸化物、および、これらの疎水性化処理物などが挙げられる。例えば、シリカの疎水化処理物は、シリカの微粉体を、シリコーンオイルや、例えば、ジクロロジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザンなどのシランカップリング剤で処理することにより、得ることができる。
 合成樹脂粒子としては、例えば、メタクリル酸エステル重合体粒子、アクリル酸エステル重合体粒子、スチレン-メタクリル酸エステル共重合体粒子、スチレン-アクリル酸エステル共重合体粒子、コアがスチレン重合体でシェルがメタクリル酸エステル重合体からなるコアシェル型粒子などが挙げられる。
 外添剤としては、好ましくは、シリカの疎水性化処理物が挙げられる。外添剤がシリカの疎水性化処理物であると、トナーが吸湿することを抑制でき、周囲の湿度環境によらず安定した流動性と帯電性とを有するトナーを得ることができる。
(2)ブラシローラ
 ブラシローラ211は、上記し、図11に示すように、ローラ本体212と、ローラ本体212に植毛された繊維部材213とを備える。
 ローラ本体212は、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの導電性を有する材料からなる。
 ローラ本体212の直径は、例えば、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下である。
 ローラ本体212の左右方向長さは、画像形成装置の印刷幅が216mmである場合には、例えば、220mm以上、好ましくは、225mm以上であり、例えば、250mm以下、好ましくは、240mm以下である。
 繊維部材213は、繊維213Aと、疎水性の無機粒子213Bとを含む。
 繊維213Aは、例えば、ポリエステル系繊維やポリアミド系繊維などからなる。
 ポリエステル系繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。
 ポリアミド系繊維としては、例えば、ポリカプロアミド(商品名:ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(商品名:ナイロン6,6)、ポリドデカンアミド(商品名:ナイロン12)などが挙げられる。
 繊維213Aの公定水分率は、JIS L0105:2006に開示される方法により測定され、例えば、1.5%以下、好ましくは、0.5%以下である。
 繊維213Aの公定水分率が上記上限値以下、すなわち、繊維213Aが疎水性であると、繊維213Aが吸湿することを抑制でき、かぶりの発生を抑制できる。
 なお、繊維213Aは、導電性を有する導電性繊維であってもよい。導電性繊維としては、例えば、導電性成分が混練された繊維や、例えば、導電性成分からなる導電層を有する繊維などが挙げられる。導電性繊維としては、好ましくは、導電層を有する繊維が挙げられる。
 導電性成分としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラックなどの導電性カーボン、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物、例えば、第1硫化銅(CuS)、第2硫化銅(CuS)、ダイジェナイト(Cu)、ヨウ化銅などの銅化合物などが挙げられる。
 繊維213Aの直径は、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下である。
 繊維213Aの長さは、例えば、0.3mm以上、好ましくは、0.5mm以上であり、例えば、4.0mm以下、好ましくは、1.5mm以下である。
 繊維213Aの線密度は、例えば、1d以上、好ましくは、2d以上であり、例えば、10d以下、好ましくは、6d以下である。
 繊維213Aの単位長さあたりの電気抵抗値は、例えば、10Ω/cm以上、好ましくは、10Ω/cm以上であり、例えば、1012Ω/cm以下である。
 繊維213Aの電気抵抗値が、上記下限値未満であると、感光ドラム261の電位が低下し、印字不良となる場合がある。また、繊維213Aの電気抵抗値が、上記上限値以上であると、ブラシローラ211に電圧を印加しても、繊維部材213表面の電位が上がらず、トナーTを十分に現像できなくなる。
 疎水性の無機粒子213Bとしては、上記したトナーTの外添剤に含有される疎水性の無機粒子と同様の無機粒子が挙げられる。具体的には、疎水性の無機粒子213Bとしては、例えば、シリカ(すなわち、酸化ケイ素)、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪素アルミニウム共酸化物および珪素チタン共酸化物の疎水性化処理物が挙げられる。
 疎水性の無機粒子213Bとして、好ましくは、シリカの疎水化処理物が挙げられる。
 シリカの疎水化処理物は、例えば、シリカの微粉体をシリコーンオイルやシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。
 シランカップリング剤としては、例えば、ジクロロジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザンなどが挙げられる。
 疎水性の無機粒子213Bがシリカの疎水化処理物であると、後述する電着処理剤としてコロイダルシリカが使用された場合に、電着処理された繊維213Aの表面に疎水性の無機粒子213Bを容易に付着させることができる。
 疎水性の無機粒子213Bの一次粒子の平均粒子径は、例えば、30nm以下、好ましくは、20nm以下、例えば、1nm以上である。
 疎水性の無機粒子213Bの平均粒子径が、上記上限値以下であると、無機粒子213Bが繊維213Aから脱落することを抑制できる。なお、疎水性の無機粒子213Bの平均粒子径が、上記上限値以上であると、画像形成時において、繊維213A表面の無機粒子213Bとの干渉により、トナーTの流動が阻害される場合がある。この点、疎水性の無機粒子213Bの平均粒子径が、上記上限値以下であると、トナーTと無機粒子213Bとの干渉を抑制でき、トナーTの流動性を確保できる。
(3)ブレード
 ブレード215は、ステンレスなどから上下方向に延びる略平板形状に形成されている。ブレード215は、本体部215Aと、規制部215Bとを一体的に備えている。
 本体部215Aは、その上端部215Cにおいて、筐体218の上壁に固定され、その下端部215Dがブラシローラ211の上端部に後側から対向されるように、下側に向かって延びている。
 規制部215Bは、本体部215Aの下端部215Dから連続して、湾曲しながらローラ本体212に向かって延びている。規制部215Bの外周面の曲率半径Rは、繊維部材213の繊維長に相当するように、例えば、1mmに設定されている。すなわち、ブレード215には、本体部215Aの下端部215Dから規制部215Bにかけて、曲率半径Rを有するR曲げが形成されている。規制部215Bの先端は、ブラシローラ211のブラシ層214内に侵入している。
4.現像装置の製造
 現像カートリッジ207が製造されるときには、まず、ブラシローラ211が作製される。
(1)ブラシローラの作製
 ブラシローラ211が作製されるときには、繊維213Aは、電着処理された後、ローラ本体212の表面に静電植毛される。
(1-1)繊維の電着処理
 繊維213Aは、電着処理されるときには、電着処理液と混合され、その後、乾燥される。
 電着処理液は、電着処理剤、または、電着処理剤に添加剤を配合した混合物である。
 電着処理剤としては、例えば、コロイダルシリカ、アルミナなどの無機系電着処理剤、例えば、タンニン酸などのタンニン系電着処理剤が挙げられる。電着処理剤としては、好ましくは、無機系電着処理剤が挙げられ、より好ましくは、コロイダルシリカが挙げられる。具体的には、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ、シリカ粒子20質量%、分散媒:水)などが挙げられる。
 電着処理剤は、例えば、珪酸ナトリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの界面活性剤などの添加剤を含有してもよい。
 電着処理液中の固形分の濃度は、例えば、0.01質量%以上、好ましくは、0.05質量%以上であり、例えば、20質量%以下、好ましくは、2質量%以下である。
 電着処理液の配合量は、繊維100質量部に対し、例えば、500質量部以上、好ましくは1000質量部以上であり、通常、10000質量部以下である。
 繊維213Aの乾燥時間は、例えば、30分間以上、好ましくは、120分間以上であり、通常、48時間以下である。
 繊維213Aの乾燥温度は、例えば、10℃以上、好ましくは、18℃以上であり、例えば、35℃以下、好ましくは、28℃以下である。
 これにより、繊維213Aの電着処理は、完了する。繊維213Aの表面は、図12に示すように、電着処理剤でコーティングされる。
(1-2)静電植毛
 次いで、繊維213Aがローラ本体212の表面に静電植毛されるときには、電着処理された繊維213Aは、表面に接着剤が塗布されたローラ本体212に電気的に付着される。
 ローラ本体212は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの導電性を有する材料から、略円柱形状や略円筒形状に形成されている。
 ローラ本体212の直径は、例えば、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下である。
 ローラ本体212の軸方向長さは、例えば、216mm幅印刷では、例えば、220mm以上、好ましくは、225mm以上であり、例えば、250mm以下、好ましくは、240mm以下である。
 ローラ本体212の表面に塗布される接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。接着剤には、導電性を付与するために銀ペーストなどの導電性成分を練り込んでもよい。
 接着剤の塗布方法としては、例えば、浸漬、噴霧などの公知の方法を用いることができる。
 塗布された接着剤の厚みは、例えば、50μm以上、好ましくは、80μm以上であり、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下である。
 電着処理された繊維213Aは、金属板の上に載置される。
 その後、電着処理された繊維213Aは、ローラ本体212と金属板との間に発生される電界により、ローラ本体212に向かって移動する。電界は、ローラ本体212と金属板との間に印加される直流高電圧により発生される。
 直流高電圧は、例えば、5kV以上、好ましくは、15kV以上、通常、100kV以下である。
 このとき、ローラ本体212は、繊維213Aがローラ本体212に向かって移動すると同時に、所定の回転速度で回転される。すると、電着処理された繊維213Aは、ローラ本体212の周面に均一に付着される。
 これにより、繊維213Aは、ローラ本体212に静電植毛される。
(1-3)無機粒子の付着
 次いで、ブラシローラ211が作製されるときには、疎水性の無機粒子213Bが、繊維213Aに付着される。
 このとき、疎水性の無機粒子213Bは、図13に示すように、貯留槽251に貯留される。
 ローラ本体212は、その下端部に植毛された繊維213Aが貯留槽251の無機粒子213Bに接触するように、貯留槽251内に位置する。
 その後、ローラ本体212は、外部からの駆動力を受けて回転する。これにより、貯留槽251内の無機粒子213Bは、繊維213Aに付着する。
 なお、このとき、繊維213Aに付着された無機粒子213Bの一部は、ブレード215によって掻き落とされてもよい。
 この場合、ブレード215は、貯留槽251内の無機粒子213Bに接触しないように貯留槽251内に位置し、その規制部215Bの先端において繊維213Aに接触する。
 その後、余剰の無機粒子213Bは、例えば、エアーなどによって、繊維213Aから脱離される。このとき、脱離されなかった無機粒子213Bは、図14に示すように、繊維213Aの表面に残存する。
 これにより、ブラシローラ211の作製が完了する。
 なお、疎水性の無機粒子213Bを繊維213Aに付着させるには、例えば、無機粒子213Bが外添してあるトナーを貯留槽251に入れて、そのトナーを繊維213Aに付着させた後、付着したトナーを繊維213Aから脱離させてもよい。この場合には、トナーに外添されている無機粒子213Bが繊維213Aの表面に残存する。
(2)現像装置の組み立て
 次いで、現像カートリッジ207が製造されるときには、ブレード215およびブラシローラ211は、筐体218に組み付けられる。
 その後、トナーTは、筐体218内に充填される。
 これにより、現像カートリッジ207の製造が完了する。
5.作用効果
 この現像カートリッジ207によれば、図11および図14に示すように、繊維部材213は、繊維213Aの表面に付着する疎水性の無機粒子213Bを有する。
 そのため、疎水性の無機粒子213Bによって、繊維213Aが吸湿することを抑制できる。これにより、トナーTの帯電不良を抑制できる。
 その結果、かぶりの発生を抑制でき、安定して画像形成することができる。
 しかも、トナーTが外添剤として疎水性の無機粒子213Bを含有している場合には、印刷中にトナーTから脱離した無機粒子213Bが繊維213Aに付着したとしても、繊維部材213の表面状態の変化を抑制できる。
 以下、実施例を挙げて本発明の現像装置をさらに具体的に説明するが、本発明の現像装置は、実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、配合割合を示す部および%は質量基準によるものである。また、実施例中の配合割合などの数値は、上記の実施の形態において記載される対応箇所の上限値または下限値に代替することができる。
1.ブラシローラの作製
(1)実施例21
(1-1)繊維の電着処理
 ポリエチレンテレフタレート繊維(KBセーレン製、商品名:ベルトロン、線密度:4d、直径:20μm、電気抵抗値:1010Ω/cm、繊維表面:紡糸油処理)をカッターで切断した。これにより、繊維長1mmのポリエチレンテレフタレート繊維を準備した。
 水1500g、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ、シリカ粒子20質量%、分散媒:水)4gに、添加剤として、珪酸ナトリウム水溶液(関東化学製、52質量%)2g、塩化アンモニウム(関東化学製)1gを配合して電着処理液を調製した。
 この電着処理液に、ポリエチレンテレフタレート繊維100gを投入し混合した。
 ポリエチレンテレフタレート繊維を軽く脱水してから室温で乾燥させた。このように、ポリエチレンテレフタレート繊維の表面を電着処理した。
(1-2)静電気植毛
 アルミニウム製、直径18mm、軸方向長さ229mm、円柱形状の芯材の周面に、アクリル系導電性接着剤を、厚さ100μmとなるように均一に塗布した。その芯材を、植毛室内に回転可能に設置した。
 また、ポリエチレンテレフタレート繊維を、芯材の周面と35mm間隔を隔てて対向配置されたアルミニウム板の表面に設置した。
 芯材とアルミニウム板との間に20kVの直流電圧を印加し、芯材を回転速度6rad/sで回転させながら、芯材にポリエチレンテレフタレート繊維を静電気植毛した。静電気植毛を1分間実施し、芯材の周面すべてにポリエチレンテレフタレート繊維を植毛した。
(1-3)疎水性シリカの付着処理
 次いで、ポリエチレンテレフタレート繊維に疎水性シリカ(商品名HVK2150、平均粒子径16nm、クラリアント製)を付着させた。
 詳しくは、疎水性シリカ20gを容器に貯留し、ポリエチレンテレフタレート繊維を容器内の疎水性シリカに接触させた。
 この状態で、ポリエチレンテレフタレート繊維に付着した疎水性シリカの一部をブレードによって掻き落としながら、芯材を回転させた。
 その後、ポリエチレンテレフタレート繊維にエアーを吹きかけて、余剰の疎水性シリカをポリエチレンテレフタレート繊維から脱離させた。
 これにより、ブラシローラを得た。
 得られたブラシローラのポリエチレンテレフタレート繊維表面には、図14に示すように、疎水性シリカが付着していた。
(2)実施例22
 疎水性シリカ20gの代わりに、疎水性シリカが外添されたトナー20gを容器に入れた以外は、上記した実施例21と同様にして、ブラシローラを得た。
(3)比較例
 ポリエチレンテレフタレート繊維に疎水性シリカを付着させなかった以外は、上記した実施例21と同様にして、ブラシローラを得た。
2.印刷試験
 画像形成装置として、HL-5340D(ブラザー工業製)の現像部を改造した画像形成装置を使用した。この画像形成装置は、ブレードがステンレスのエッジを有するブレードに換装され、供給ローラがパドルに換装されている。
 また、トナーとして、上記ポリエチレンテレフタレート繊維に付着させた疎水性シリカと同じ疎水性シリカ(商品名HVK2150、平均粒子径16nm、クラリアント製)1.5wt%が外添されたスチレン-アクリル系の非磁性1成分系正帯電トナーを使用し、印刷用紙として、普通紙(ゼロックス製、商品名:XX4200)を使用した。
 そして、この画像形成装置に対し、HL-5340Dの現像ローラに代えて、各実施例および比較例で得られたブラシローラを装着し、温度32℃、相対湿度80%の環境下において、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンを印刷した。
 印刷1枚時点(初期)、印刷500枚時点(0.5k)、および、印刷1000枚時点(1k)において、感光体ドラム上の白地部分における付着トナーを粘着テープ(製品名「スコッチメンディングテープ810-3-18」、販売元:住友スリーエム株式会社)で写し取った。
 その後、付着トナーを写し取った粘着テープを普通紙(Xerox社 品番4200)に貼付し、反射濃度計(グレタグマクベス製スペクトロリノ)を用いて反射濃度を測定した。
 次に、トナーを写し取っていない粘着テープについても反射濃度を同様に測定し、トナーを写し取ったものとの反射濃度の差(OD)を算出した。
 実施例22および比較例の結果を図15に示す。
 図10から図15を参照して説明した第3の発明の実施の形態によって第2の目的を達成することができる。なお、上記した第3の発明の実施の形態は、一例にすぎず、上記の実施の形態に限られない。
 次に、第4の発明の実施の形態を、図面を適宜参照しながら説明する。
1.現像装置の概要
 第4の発明の実施の形態としての現像カートリッジ307は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装備される。なお、現像カートリッジ307に関し、方向について言及する場合には、図16に示した矢印方向を基準とする。また、図16において、紙面手前方向を左方とし、紙面奥方向を右方とする。
 現像カートリッジ307は、図16に示すように、画像形成装置内において、感光ドラム361の前下方に配置されている。現像カートリッジ307は、筐体318を備えている。
 筐体318は、略ボックス形状を有している。筐体318は、トナー収容部318Aと、現像部318Bとを有している。
 トナー収容部318Aは、筐体318の前側半分を構成する。トナー収容部318Aは、現像剤の一例としてのトナーTを収容している。トナー収容部318Aは、アジテータ316を備えている。
 アジテータ316は、トナー収容部318A内に回転可能に支持されている。
 現像部318Bは、トナー収容部318Aの後方に配置されている。現像部318Bは、筐体318の後側半分を構成する。現像部318Bは、トナー収容部318Aに連通している。現像部318Bは、開口318aと、パドル317と、ブラシローラ311と、ブレード315とを有している。
 開口318aは、筐体318の後端部に配置されている。開口318aは、筐体318の後端部を前後方向に貫通している。
 パドル317は、現像部318B内に回転可能に支持されている。
 ブラシローラ311は、パドル317の後上方に配置されている。ブラシローラ311は、筐体318の後端部に回転可能に支持されている。ブラシローラ311は、左右方向に延びる略円柱形状を有している。ブラシローラ311の前端部は、開口318a内に位置している。ブラシローラ311の前端部以外の部分は、開口318aから露出している。以下、開口318a内に位置するブラシローラ311の前端部を、第1部分311Aと記載する。また、開口318aから露出するブラシローラ311の前端部以外の部分を、第2部分311Bと記載する。ブラシローラ311は、芯材としてのローラ本体312と、ブラシ層314とを備えている。
 ローラ本体312は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。
 ブラシ層314は、ローラ本体312の周面を被覆している。ブラシ層314は、繊維部材の一例としての繊維部材313を有している。
 繊維部材313は、ローラ本体312の周面に植毛されている。繊維部材313は、感光ドラム361に接触されるように構成されている。
 ブレード315は、ブラシローラ311の前上方に配置されている。ブレード315は、ステンレスなどの金属からなる。ブレード315は、上下左右に延びる略平板形状を有している。ブレード315の上端部は、現像部318Bの後上端部に固定されている。ブレード315の下端部は、ブラシローラ311に前側から接触されている。
 そして、画像形成装置が印刷ジョブを受けると、アジテータ316は、トナー収容部318AのトナーTを現像部318Bに搬送する。パドル317は、現像部318B内のトナーTをブラシローラ311に供給する。
 繊維部材313は、ブラシローラ311に供給されたトナーTを一旦担持する。ブレード315は、ブラシローラ311の左側面視反時計回りの回転に伴って、繊維部材313に担持されたトナーTの一部を掻き落とす。これにより、ブレード315は、繊維部材313におけるトナーTの担持量を規制する。
 ブラシローラ311は、繊維部材313が担持するトナーTを感光ドラム361に供給する。これにより、ブラシローラ311は、感光ドラム361に形成されている静電潜像を現像する。
2.現像装置の詳細
(1)トナー
 トナーTは、正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーである。正帯電性の非磁性一成分系の重合トナーは、ケミカルトナーの一例である。トナーTが重合トナーであると、流動性が向上させることができる。そのため、図17に示すように、トナーTを、整列した状態、言い換えると、トナーTが互いに重ならないように1層で、繊維部材313に付着させることができる。また、トナーTが重合トナーであると、帯電むらを低減させることができる。そのため、繊維部材313にトナーTを確実に付着させることができる。
 このような重合トナーは、例えば、特開2008-186002号公報などに開示される方法により得られる。
 より具体的には、このような重合トナーは、トナー粒子と外添剤とを含有する。
 トナー粒子は、カチオン性基を有する重合性単量体と、その重合性単量体と共重合可能な重合性単量体との共重合により得られる帯電制御樹脂と、着色剤を含有するトナー母粒子とを液相中で融合させることにより得られる。トナー粒子の平均粒子径は、例えば、6μm以上であり、例えば、12μm以下であり、具体的には、9μmである。
 外添剤は、疎水性の無機粒子を含有している。
 疎水性の無機粒子としては、例えば、シリカ(すなわち、酸化ケイ素)、酸化アルミニウム、酸化チタン、珪素アルミニウム共酸化物および珪素チタン共酸化物の疎水化処理物が挙げられる。疎水性の無機粒子として、好ましくは、シリカの疎水化処理物が挙げられる。
 シリカの疎水化処理物は、例えば、シリカの微粉体をシリコーンオイルやシランカップリング剤で処理することにより得ることができる。
 シランカップリング剤としては、例えば、ジクロロジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザンなどが挙げられる。
 疎水性の無機粒子がシリカの疎水化処理物であると、後述する電着処理剤としてコロイダルシリカが使用された場合に、電着処理された繊維部材313の表面に疎水性の無機粒子を容易に付着させることができる。
 疎水性の無機粒子の一次粒子の平均粒子径は、例えば、30nm以下、好ましくは、20nm以下、例えば、1nm以上である。
 疎水性の無機粒子の平均粒子径が、上記上限値以下であると、無機粒子がトナーから離脱することを抑制できる。そのため、無機粒子を、トナー粒子の周囲に安定して、均一に付着させることができる。また、トナー粒子同士のすべり性を向上させることができ、繊維部材313の表面にトナー層を整然と形成することができる。
(2)ブラシローラ
 ブラシローラ311は、上記し、図17に示すように、ローラ本体312と、ローラ本体312に植毛された繊維部材313とを備える。
 ローラ本体312は、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの導電性を有する材料からなる。
 ローラ本体312の直径は、例えば、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下である。
 ローラ本体312の左右方向長さは、画像形成装置の印刷幅が216mmである場合には、例えば、220mm以上、好ましくは、225mm以上であり、例えば、250mm以下、好ましくは、240mm以下である。
 繊維部材313は、その一端部においてローラ本体312に接着され、ローラ本体312の径方向に延びている。以下、繊維部材313の一端部を、基端部313Cと記載する。また、繊維部材313の他端部を、遊端部313Dと記載する。繊維部材313の基端部313Cは、第1端部の一例である。繊維部材313の遊端部313Dは、第2端部の一例である。
 繊維部材313は、例えば、ポリエステル系繊維やポリアミド系繊維などからなる。
 ポリエステル系繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。
 ポリアミド系繊維としては、例えば、ポリカプロアミド(商品名:ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(商品名:ナイロン6,6)、ポリドデカンアミド(商品名:ナイロン12)などが挙げられる。
 繊維部材313の公定水分率は、JIS L0105:2006に開示される方法により測定され、例えば、1.5%以下、好ましくは、0.5%以下である。
 繊維部材313の公定水分率が上記上限値以下、すなわち、繊維部材313が疎水性であると、繊維部材313が吸湿することを抑制でき、かぶりの発生を抑制できる。
 なお、繊維部材313は、導電性を有する導電性繊維であってもよい。導電性繊維としては、例えば、導電性成分が混練された繊維や、例えば、導電性成分からなる導電層を有する繊維などが挙げられる。導電性繊維としては、好ましくは、導電層を有する繊維が挙げられる。
 導電性成分としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラックなどの導電性カーボン、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物、例えば、第1硫化銅(CuS)、第2硫化銅(CuS)、ダイジェナイト(Cu)、ヨウ化銅などの銅化合物などが挙げられる。
 繊維部材313の直径は、例えば、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下である。
 繊維部材313の長さは、例えば、0.3mm以上、好ましくは、0.5mm以上であり、例えば、4.0mm以下、好ましくは、1.5mm以下である。
 繊維部材313の線密度は、例えば、1d以上、好ましくは、2d以上であり、例えば、10d以下、好ましくは、6d以下である。
 繊維部材313の単位長さあたりの電気抵抗値は、例えば、10Ω/cm以上、好ましくは、10Ω/cm以上であり、例えば、1012Ω/cm以下である。
 繊維部材313の電気抵抗値が、上記下限値未満であると、感光ドラム361の電位が低下し、印字不良となる場合がある。また、繊維部材313の電気抵抗値が、上記上限値以上であると、ブラシローラ311に電圧を印加しても、繊維部材313表面の電位が上がらず、トナーTを十分に現像できなくなる。
(3)ブレード
 ブレード315は、ステンレスなどから上下方向に延びる略平板形状に形成されている。ブレード315は、本体部315Aと、接触部の一例としての規制部315Bとを一体的に備えている。
 本体部315Aは、その上端部315Cにおいて、筐体318の上壁に固定され、その下端部315Dがブラシローラ311の上端部に後側から対向されるように、下側に向かって延びている。言い換えると、本体部315Aは、規制部315Bの近傍に位置する繊維部材313の長手方向、すなわち、前後方向と交差する上下方向に延びている。本体部315Aの上端部315Cは、固定部の一例である。
 規制部315Bは、本体部315Aの下端部315Dから連続して、湾曲しながらローラ本体312に向かうように、前後方向に延びている。言い換えると、規制部315Bは、規制部315Bの近傍に位置するブラシ繊維の長手方向、すなわち、前後方向に沿って延びている。規制部315Bの外周面の曲率半径Rは、繊維部材313の繊維長に相当するように、例えば、1mmに設定されている。すなわち、ブレード315には、本体部315Aの下端部315Dから規制部315Bにかけて、曲率半径Rを有するR曲げが形成されている。規制部315Bの先端は、繊維部材313の遊端部313Dに接触するように、ブラシローラ311のブラシ層314内に侵入している。
4.現像装置の製造
(1)ブラシローラの作製
 現像カートリッジ307が製造されるときには、まず、ブラシローラ311が作製される。すなわち、ブラシローラ作製工程が実行される。
 ブラシローラ311が作製されるときには、繊維部材313は、電着処理された後、ローラ本体312の表面に静電気植毛される。繊維部材313が静電気植毛によりローラ本体312に植毛されていると、低コストで均一な植毛密度を有する繊維部材313を作製することができ、むらのない画像を形成することができる。
(1-1)繊維の電着処理
 繊維部材313は、電着処理されるときには、電着処理液と混合され、その後、乾燥される。
 電着処理液は、電着処理剤、または、電着処理剤に添加剤を配合した混合物である。
 電着処理剤としては、例えば、コロイダルシリカ、アルミナなどの無機系電着処理剤、例えば、タンニン酸などのタンニン系電着処理剤が挙げられる。電着処理剤としては、好ましくは、無機系電着処理剤が挙げられ、より好ましくは、コロイダルシリカが挙げられる。具体的には、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ)などが挙げられる。
 電着処理剤は、例えば、珪酸ナトリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの界面活性剤などの添加剤を含有してもよい。
 これにより、繊維部材313の表面は、電着処理剤でコーティングされる。
(1-2)静電気植毛
 次いで、繊維部材313がローラ本体312の表面に静電気植毛されるときには、電着処理された繊維部材313は、表面に接着剤が塗布されたローラ本体312に電気的に付着される。
 ローラ本体312は、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの導電性を有する材料から、略円柱形状や略円筒形状に形成されている。
 ローラ本体312の直径は、例えば、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下である。
 ローラ本体312の軸方向長さは、例えば、216mm幅印刷では、例えば、220mm以上、好ましくは、225mm以上であり、例えば、250mm以下、好ましくは、240mm以下である。
 ローラ本体312の表面に塗布される接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。接着剤には、導電性を付与するために銀ペーストなどの導電性成分を練り込んでもよい。
 接着剤の塗布方法としては、例えば、浸漬、噴霧などの公知の方法を用いることができる。
 電着処理された繊維部材313は、金属板の上に載置される。
 その後、電着処理された繊維部材313は、ローラ本体312と金属板との間に発生される電界により、ローラ本体312に向かって移動する。電界は、ローラ本体312と金属板との間に印加される直流高電圧により発生される。
 このとき、ローラ本体312は、繊維部材313がローラ本体312に向かって移動すると同時に、所定の回転速度で回転される。すると、電着処理された繊維部材313は、ローラ本体312の周面に均一に付着される。
 これにより、繊維部材313は、ローラ本体312に静電気植毛される。
 これにより、ブラシローラ311の作製が完了する。
(2)現像装置の組み立て
 次いで、現像カートリッジ307が製造されるときには、図18Aおよび図18Bに示すように、ブレード315およびブラシローラ311は、筐体318に組み付けられる。すなわち、組み付け工程が実行される。
 その後、トナーTは、図18Cに示すように、ブレード315およびブラシローラ311が組み付けされた筐体318内に充填される。すなわち、充填工程が実行される。
(3)現像剤の付着
 次いで、現像カートリッジ307が作製されるときには、図17の拡大図に示すように、筐体318内のトナーTは、現像カートリッジ307が駆動されることにより、繊維部材313に付着される。すなわち、付着工程が実行される。
 詳しくは、ブラシローラ311は、現像カートリッジ307に外部からの駆動力が入力されることにより、左側面視反時計回りに回転する。
 このとき、現像カートリッジ307は、ブラシローラ311の全周にわたってトナーTが付着するように、所定の時間、駆動される。
 繊維部材313に付着したトナーTのうち、余剰のトナーTは、ブレード315によって掻き落とされる。これにより、繊維部材313の遊端部313Dに付着したトナーTは、ブレード315によってその付着量が規制され、繊維部材313の遊端部313Dに対してほぼ1層で付着する。言い換えると、繊維部材313の遊端部313Dに付着したトナーTのほぼすべては、繊維部材313の表面に接触している。また、繊維部材313に付着したトナーTは、ブラシローラ311の第2部分311Bにおいて、繊維部材313の遊端部313Dに対してほぼ1層で付着する。
 1層のトナー層の上にトナーが重なると、重なったトナー(2層目以上のトナー)は、繊維部材313対する付着力が低減する傾向にある。そのため、重なったトナーは、繊維部材313から離脱して印刷汚れとなる場合がある。この点、トナーTが繊維部材313に対してほぼ1層で付着していると、繊維部材313とトナーTとの付着性を確保することができ、繊維部材313からトナーTが離脱して印刷汚れとなることを抑制できる。また、繊維部材313をトナーTでほぼ覆うことができ、現像カートリッジ307の出荷後から、現像カートリッジ307をユーザが使用するまでの間、周囲の湿度の影響を受けにくくすることができる。
 なお、現像カートリッジ307を所定の時間駆動した後に、必要により、繊維部材313の基端部313C近傍に溜まっているトナーTを、エアーなどによって、ブラシローラ311から脱離させてもよい。
 これにより、現像カートリッジ307の製造が完了する。
5.作用効果
(1)この現像カートリッジ307によれば、図17の拡大図に示すように、筐体318から露出されるブラシローラ311の第2部分311Bに、疎水性の無機粒子を含むトナーTが付着している。
 そのため、長期にわたって保存されたときでも、ブラシローラ311の第2部分311Bが吸湿することを抑制できる。なお、ブラシローラ311の第1部分311Aは、筐体318内に位置しており、吸湿することが抑制されている。
 その結果、ブラシローラ311の吸湿を抑制することができ、安定して画像形成することができる。
(2)この現像カートリッジ307によれば、図17に示すように、規制部315Bは、規制部315Bの近傍に位置する繊維部材313の長手方向、すなわち、前後方向に沿って延びている。
 そのため、規制部315Bを確実に繊維部材313に接触させることができ、繊維部材313に担持されたトナーTの一部を確実に掻き落とすことができる。
 その結果、繊維部材313に担持されるトナーTの量を、確実に均一化することができる。
(3)この現像カートリッジ307は、図18に示すように、ブラシローラ311を筐体318に組み付けた後に、筐体318にトナーTを充填し、その後、ブラシローラ311を回転させて、筐体318内のトナーTをブラシローラ311に付着させることにより、製造される。
 そのため、現像カートリッジ307の駆動検査を利用して、トナーTをブラシローラ311に付着させることができる。
 その結果、トナーTをブラシローラ311に効率よく付着させることができる。
 このようにして製造された現像カートリッジ307は、ブラシローラ311の吸湿を抑制することができるので、安定して画像形成することができる。
6.変形例
 図19を参照して、第4の発明の現像装置の変形例を説明する。なお、変形例において、上記した実施の形態と同様の部材には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
(1)変形例の概要
 上記した実施の形態では、現像カートリッジ307を製造するときには、ブラシローラ311を筐体318に組み付けた後、現像カートリッジ307を駆動させて、筐体318内のトナーTをブラシローラ311に付着させている。
 対して、この変形例では、現像カートリッジ307を製造するときには、ブラシローラ311にトナーTを付着させた後に、トナーTが付着したブラシローラ311を、筐体318に組み付ける。
(2)現像装置の製造
(2-1)ブラシローラの作製
 現像カートリッジ307が製造されるときには、まず、上記した実施の形態と同様にして、ブラシローラ311が作製される。すなわち、ブラシローラ作製工程が実行される。
(2-2)現像剤の付着
 次いで、現像カートリッジ307が作製されるときには、トナーTが繊維部材313に付着される。すなわち、付着工程が実行される。
 このとき、トナーTは、図19Aに示すように、貯留槽351に貯留される。
 ブラシローラ311は、その下端部に植毛された繊維部材313が貯留槽351のトナーTに接触するように、貯留槽351内に位置する。
 その後、ブラシローラ311は、外部からの駆動力を受けて回転する。これにより、貯留槽351内のトナーTは、繊維部材313に付着する。
 なお、このとき、繊維部材313に付着されたトナーTの一部は、ブレード315によって掻き落とされてもよい。
 この場合、ブレード315は、貯留槽351内のトナーTに接触しないように貯留槽351内に位置し、その規制部315Bの先端において繊維部材313の遊端部313Dに接触する。
 その後、余剰のトナーTは、例えば、エアーなどによって、繊維部材313から脱離される。このとき、脱離されなかったトナーTは、図17の拡大図に示すように、繊維部材313の表面に残存する。
 繊維部材313に付着したトナーTは、繊維部材313に対してほぼ1層で付着する。言い換えると、繊維部材313に付着したトナーTのほぼすべては、繊維部材313の表面に接触している。
(2-3)現像装置の組み立て
 次いで、現像カートリッジ307が製造されるときには、図19Bに示すように、ブレード315およびブラシローラ311は、筐体318に組み付けられる。すなわち、組み付け工程が実行される。
 その後、トナーTは、図19Cに示すように、ブレード315およびブラシローラ311が組み付けされた筐体318内に充填される。すなわち、充填工程が実行される。
 これにより、現像カートリッジ307の製造が完了する。
(3)変形例の作用効果
 この現像カートリッジ307は、図19に示すように、トナーTをブラシローラ311に付着させた後に、ブラシローラ311を筐体318に組み付け、その後、筐体318にトナーTを充填することにより、製造される。
 そのため、付着工程において、トナーTをブラシローラ311に均一に付着させることができる。
 上述のように、図16から図19を参照して説明した第4の発明の実施の形態によって第3の目的を達成することができる。なお、上記した第4の発明の実施の形態は、一例にすぎず、上記の実施の形態に限られない。
 次に、第5の発明の実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、実施の形態に係る現像装置の一例としての現像カートリッジ407が着脱されるレーザプリンタ401の概略構成について説明した後、第5の発明の特徴部分について詳しく説明する。
 また、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ401を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図20における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図20における上下方向を「上下」とする。
<レーザプリンタの概略構成>
 図20に示すように、レーザプリンタ401は、本体ケーシング402内に、用紙Sを供給する給紙部403と、露光装置404と、用紙S上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ405と、用紙S上のトナー像を熱定着する定着装置408とを主に備えている。
 給紙部403は、本体ケーシング402内の下部に設けられ、給紙トレイ431と、用紙押圧板432と、給紙機構433とを主に備えている。給紙トレイ431に収容された用紙Sは、用紙押圧板432によって上方にある給紙機構433に寄せられ、給紙機構433によってプロセスカートリッジ405(感光体ドラム461と転写ローラ463との間)に向けて供給される。
 露光装置404は、本体ケーシング402内の上部に配置され、図示されないレーザ発光部やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置404では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光(鎖線参照)が、感光体ドラム461の表面で高速走査されることで、感光体ドラム461の表面を露光する。
 プロセスカートリッジ405は、露光装置404の下方に配置され、本体ケーシング402に設けられたフロントカバー402Aを開いたときにできる開口から本体ケーシング402に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ405は、ドラムユニット406と、現像カートリッジ407とから構成されている。
 ドラムユニット406は、感光体ドラム461と、帯電器462と、転写ローラ463とを主に備えている。
 現像カートリッジ407は、ドラムユニット406に対して着脱自在となっており、ドラムユニット406に装着された状態、すなわち、プロセスカートリッジ405として本体ケーシング402に対し着脱可能に装着されるように構成されている。この現像カートリッジ407は、ブラシローラ411と、掻取部材の一例としてのブレード415と、アジテータ416と、これらを支持する筐体418とを主に備え、内部に現像剤の一例としてのトナーTを収容している。
 具体的に、筐体418は、後壁に開口418aが形成されている。また、筐体418は、下壁418Cから突出する区画壁418Dにより内部の空間が区画されている。これにより、筐体418の内部には、区画壁418Dに対して開口418a側に設けられる現像部418Bと、区画壁418Dに対して開口418aとは反対側に設けられるトナー収容部418Aとが形成されている。
 そして、ブラシローラ411は、現像部418B内に設けられている。ブラシローラ411は、後部が開口418aから露出するように配置され、この露出した部分が感光体ドラム461に接触している。また、アジテータ416は、トナー収容部418Aに設けられている。アジテータ416は、公知の部材であり、回転することで、トナー収容部418A内のトナーTを現像部418Bに供給するように構成されている。
 プロセスカートリッジ405では、感光体ドラム461の表面が、帯電器462により一様に帯電された後、露光装置404からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム461上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、現像カートリッジ407内のトナーTは、アジテータ416によって撹拌されながら、ブラシローラ411に供給される。そして、ブラシローラ411の回転に伴って、ブレード415がブラシローラ411上の余分なトナーTを掻き取り、ブラシローラ411に担持されるトナー量が規制される。
 このブラシローラ411上に担持されたトナーTは、ブラシローラ411から感光体ドラム461上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム461上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム461と転写ローラ463の間を用紙Sが搬送されることで感光体ドラム461上のトナー像が用紙S上に転写される。
 定着装置408は、プロセスカートリッジ405の後方に配置され、加熱ローラ481と、この加熱ローラ481を押圧する加圧ローラ482とを主に備えている。この定着装置408では、用紙S上に転写されたトナー像を、用紙Sが加熱ローラ481と加圧ローラ482との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された用紙Sは、排紙ローラ423によって排紙トレイ422上に排出される。
<ブラシローラ周辺の詳細構成>
 次に、ブラシローラ411周辺の詳細な構成について説明する。
 図21(a)に示すように、ブラシローラ411は、円柱状のローラ本体412と、ローラ本体412の外周面に複数の繊維部材413が植設されてなるブラシ層414とを有している。
 ブラシローラ411は、現像部418Bに貯留されたトナーTに接触しながら、図21(a)における反時計回りに回転することで、ブラシ層414にトナーTを保持可能となっている。
 ブレード415は、ブラシローラ411の軸線方向に沿って延びる薄板状に形成された板金である。ブレード415は、筐体418の上壁418Eに設けられたブレード支持部418Fに固定されている。ブレード415は、ブラシローラ411の上方から下方に向けて延びて、規制部415Bが、ブラシローラ411の前側に位置している。そして、ブレード415は、規制部415Bがブラシローラ411側へ屈曲している。つまり、ブレード415の規制部415Bは、ブラシローラ411側を向いている。
 ブレード415の規制部415Bは、ブラシ層414内に進入している。より詳細には、ブレード415の規制部415Bは、ブラシ層414の半分程度の深さまで進入している。
 このようなブレード415が設けられることにより、ブレード415によってブラシ層414内の余分なトナーTを掻き取り、ブラシローラ411上のトナー量を規制することが可能となっている。
<現像カートリッジの製造方法>
 次に、上述した現像カートリッジ407の製造方法について説明する。
 現像カートリッジ407を製造するときには、まず、ブラシローラ411やブレード415などの部材を筐体418に組み付ける(組付工程)。各部材を組み付けたら、筐体418内にトナーTを充填する。
 そして、現像カートリッジ407が正常に動作するか否かを確認するための検査を行う。この検査においては、ブラシローラ411を使用時と同じ方向(順方向)、すなわち、図21(a)における反時計回りに回転させる(順回転工程)。
 この検査が終了した時点において、ブラシローラ411のブレード415が接触している部分における繊維部材413は、ブレード415の規制部415Bに押されて倒れている。より詳細には、倒れた繊維部材413の先端は、ブラシローラ411の順方向の回転方向上流側を向いている。
 次に、ブラシローラ411の筐体418から露出している部分に付着しているトナーTを取り除く(清掃工程)。
 清掃工程が終了したら、図21(b)に示すように、ブラシローラ411を使用時とは逆方向、すなわち、図21(b)における時計回りに回転させる(逆回転工程)。
 逆回転工程においては、ブラシローラ411を、ブラシローラ411の外周上において、繊維部材413の長さ程度回転させる。
 逆回転工程が終了したら、筐体418の開口418aを塞ぐ図示しないカバー部材を筐体418に取り付け、現像カートリッジ407を梱包して出荷する。
 以上のような製造方法によれば、逆回転工程を行うことにより、ブレード415に押されて倒れていたブラシローラ411の繊維部材413が開放されて、立った状態になる。つまり、出荷状態において、ブラシローラ411の繊維部材413は、ブラシローラ411の回転方向におけるブレード415の規制部415Bの両側でブレード415の側面、すなわち、回転方向における上流側と下流側を向く面に沿って延びている。
 このように、繊維部材413が立った状態のまま現像カートリッジ407を出荷すれば、ブラシローラ411の繊維部材413にくせがつくのを抑制することができる。これにより、未使用の現像カートリッジ407において、ブラシローラ411の繊維部材413に、印字の不具合の原因となるくせがつくのを抑制することができる。
 特に、本実施の形態では、ブレード415の規制部415Bが薄板状に形成されているので、ブレード415によってブラシローラ411の繊維部材413を倒してしまうのをより抑制することができる。
 また、上記した製造方法では、清掃工程を有しているので、出荷状態において、ブラシローラ411は、筐体418から露出している部分のトナーTが取り除かれている。これにより、ユーザが現像カートリッジ407を持ったときに、手を汚してしまうのを低減することができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
 前記実施の形態では、検査のためにブラシローラ411を順方向に回転させた(順回転工程)後、逆方向に回転させていたが(逆回転工程)、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ブラシローラ411を十分に逆回転させた(逆回転工程)後、ブラシローラ411を使用時と同じ方向に、ブラシローラ411の外周上において繊維部材413の長さ程度回転させてもよい(順回転工程)。
 このような場合であっても、出荷状態において、繊維部材413が、使用時とは逆向きに倒れた状態、または、ブラシローラ411の回転方向におけるブレード415の両側でブレード415の側面に沿って立った状態になっているので、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
 前記実施の形態では、逆回転工程において、ブラシローラ411を、ブラシローラ411の外周上において、繊維部材413の長さ程度回転させていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、逆回転工程において、ブラシローラ411を繊維部材413の長さよりも多く逆回転させてもよい。
 このような場合、ブラシローラ411の繊維部材413は、立った状態でなはなく、図22に示すように、使用時とは逆向きに倒れた状態になる。この状態では、繊維部材413がブレード415の規制部415Bに押されて、先端をブラシローラ411の順方向の回転方向下流側に向けて倒れている。このように繊維部材413が倒れた状態で現像カートリッジ407を出荷すると、繊維部材413にこの倒れた状態のくせがつく。
 ところが、現像カートリッジ407を使用するときには、この倒れた繊維部材413を逆立てる方向にブラシローラ411のブラシ層414がブレード415の規制部415Bに対して移動するので、繊維部材413のくせが直る。これにより、印字の不具合が発生するのを抑制することができる。
 前記実施の形態では、現像カートリッジ407の製造工程が順回転工程を備えていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像カートリッジ407の製造工程は、順回転工程を備えておらず、組立工程の後、逆回転工程を行い、出荷してもよい。このような場合であっても、出荷状態において、繊維部材413が、使用時とは逆向きに倒れた状態、または、ブラシローラ411の回転方向におけるブレード415の両側でブレード415の側面に沿って立った状態になっているので、前記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
 前記実施の形態では、逆回転工程の前に、清掃工程を行っていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、清掃工程は、逆回転工程の後に行ってもよい。このような場合であっても、出荷状態においては、ブラシローラ411の筐体418から露出している部分にトナーTが載っていないので、ユーザが現像カートリッジ407を持ったときに、手が汚れるのを低減することができる。
 上述したように、図20から図22を参照して説明した第5の発明の実施の形態によって第4の目的を達成することができる。なお、上記した第5の発明の実施の形態は、一例にすぎず、上記の実施の形態に限られない。
 7    現像カートリッジ
 11   ブラシローラ
 12   ローラ本体
 13   繊維部材
 107  現像カートリッジ
 111  ブラシローラ
 112  ローラ本体
 113  繊維部材
 201  現像カートリッジ
 211  ブラシローラ
 212  ローラ本体
 213  繊維部材
 213A 繊維
 213B 無機粒子 
 307  現像カートリッジ
 318  筐体
 318a 開口
 311  ブラシローラ
 311A 第1部分
 311B 第2部分
 315  ブレード
 312  ローラ本体
 313  繊維部材
 313C 基端部
 313D 遊端部
 315B 規制部
 315C 本体部の上端部 
 407  現像カートリッジ
 411  ブラシローラ
 412  ローラ本体
 413  繊維部材
 414  ブラシ層
 415  ブレード
 415B 規制部
 418  筐体
 418a 開口
 P    外添剤
 T    トナー 

Claims (37)

  1.  ローラ本体と、前記ローラ本体の外周面に植設される繊維部材とを有するブラシローラと、
     表面に外添剤が付着したトナーと、を備え、
     前記トナーに対する前記外添剤の被覆率は、130%以上であることを特徴とする現像装置。
  2.  前記トナーに対する前記外添剤の被覆率は、210%未満であることを特徴とする現像装置。
  3.  前記トナーは、球形であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。
  4.  前記外添剤は、粒径が30nm以上の粒子を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像装置。
  5.  前記外添剤は、粒径が30nm未満の粒子をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
  6.  前記外添剤は、無機粒子の表面が疎水化処理されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の現像装置。
  7.  前記トナーは、正帯電性のトナーであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の現像装置。
  8.  前記繊維は、吸水率が1%以下であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の現像装置。 
  9.  ローラ本体と、前記ローラ本体の外周面に植設される繊維部材とを有するブラシローラと、
     外添剤が表面に付着したトナーと、を備え、
     前記外添剤は、粒径が30nm以上の粒子を含むことを特徴とする現像装置。
  10.  前記外添剤は、無機粒子を含むことを特徴とする請求項9に記載の現像装置。
  11.  前記外添剤は、シリカを含むことを特徴とする請求項10に記載の現像装置。
  12.  前記外添剤の平均粒径は、30nm以上であり、
     前記トナーと前記外添剤の全体における前記外添剤の含有量は、1質量%以上であることを特徴とする請求項9から請求項11のいずれか1項に記載の現像装置。
  13.  前記トナーと前記外添剤の全体における前記外添剤の含有量は、4質量%未満であることを特徴とする請求項9から請求項12のいずれか1項に記載の現像装置。 
  14.  芯材および前記芯材に植毛される繊維部材を有し、前記繊維部材が現像剤を担持するように構成されるブラシローラを備え、
     前記繊維部材は、繊維と、前記繊維に付着する疎水性の無機粒子とを含むことを特徴とする現像装置。
  15.  前記疎水性の無機粒子は、酸化ケイ素であることを特徴とする請求項14に記載の現像装置。
  16.  前記疎水性の無機粒子の平均粒子径は、30nm以下であることを特徴とする請求項14または15に記載の現像装置。
  17.  前記繊維は、疎水性であることを特徴とする、請求項14から16のいずれか1項に記載の現像装置。
  18.  前記現像剤は、前記疎水性の無機粒子を含有することを特徴とする、請求項14から17のいずれか1項に記載の現像装置。 
  19.  開口を有し、現像剤を収容するように構成される筐体と、
     芯材および前記芯材に植毛される繊維部材を有し、前記繊維部材が前記現像剤を担持するように構成されるブラシローラとを備え、
     前記ブラシローラは、
      前記開口内に位置する第1部分と、
      前記開口から露出される第2部分とを有し、
     前記現像剤は、疎水性の無機粒子を含有し、前記第2部分に付着していることを特徴とする現像装置。
  20.  前記無機粒子は、酸化ケイ素であることを特徴とする請求項19に記載の現像装置。
  21.  前記無機粒子の平均粒子径は、30nm以下であることを特徴とする請求項19または20に記載の現像装置。
  22.  前記繊維部材は、静電気植毛によって前記芯材に植毛されていることを特徴とする請求項19から21のいずれか1項に記載の現像装置。
  23.  前記繊維部材は、
      前記芯材に対して固定される第1端部と、
      前記第1端部とは反対側の第2端部とを有し、
     前記第2部分の前記繊維部材に付着する前記現像剤の層は、少なくとも前記第2端部において1層であることを特徴とする、請求項19から22のいずれか1項に記載の現像装置。
  24.  前記繊維部材に担持される前記現像剤の量を規制するように構成される規制部材をさらに備え、
     前記第2部分の前記繊維部材に付着する前記現像剤の層は、少なくとも前記規制部材に規制された部分において1層であることを特徴とする請求項23に記載の現像装置。
  25.  前記規制部材は、
      前記筐体に固定される固定部と、
      前記繊維部材に接触するように構成される接触部とを備え、
     前記固定部は、前記接触部の近傍に位置する前記繊維部材の長手方向と交差する方向に延び、
     前記接触部は、前記接触部の近傍に位置する前記繊維部材の長手方向に沿って延びることを特徴とする請求項24に記載の現像装置。
  26.  前記現像剤は、重合性単量体を重合させることにより調製されるケミカルトナーであることを特徴とする請求項19から25のいずれか1項に記載の現像装置。
  27.  ブラシローラを作製するブラシローラ作製工程と、
     前記ブラシローラを筐体に組み付ける組み付け工程と、
     前記ブラシローラが組み付けられた前記筐体に現像剤を充填する充填工程と、
     前記ブラシローラを回転させて前記筐体内の前記現像剤を前記ブラシローラに付着させる付着工程とを含むことを特徴とする現像装置の製造方法。
  28.  ブラシローラを作製するブラシローラ作製工程と、
     前記ブラシローラに現像剤を付着させる付着工程と、
     前記現像剤が付着された前記ブラシローラを筐体に組み付ける組み付け工程と、
     前記ブラシローラが組み付けられた前記筐体に現像剤を充填する充填工程と
    を含むことを特徴とする現像装置の製造方法。
  29.  ローラ本体と、当該ローラ本体の外周面に繊維が植設されてなるブラシ層とを有するブラシローラと、
     前記ブラシローラに接触し、前記ブラシ層が保持する現像剤を掻き取るように構成される掻取部材と、
     前記ブラシローラおよび前記掻取部材を支持する筐体と、を備える現像装置の製造方法であって、
     前記ブラシローラおよび前記掻取部材を前記筐体に組み付ける組付工程と、
     前記組付工程の後、出荷前に、前記ブラシローラを使用時とは逆方向に回転させる逆回転工程と
    を備えることを特徴とする現像装置の製造方法。
  30.  前記組付工程の後、かつ、前記逆回転工程の前に、前記ブラシローラを使用時と同じ方向に回転させる順回転工程をさらに備えることを特徴とする請求項29に記載の現像装置の製造方法。
  31.  前記逆回転工程において、前記ブラシローラの外周上において前記ブラシローラを前記繊維の長さ程度回転させることを特徴とする請求項30に記載の現像装置の製造方法。
  32.  前記逆回転工程の前に、前記ブラシローラの前記筐体から露出している部分に付着している現像剤を取り除く清掃工程をさらに備えることを特徴とする請求項29から請求項31のいずれか1項に記載の現像装置の製造方法。
  33.  前記逆回転工程の後に、前記ブラシローラの前記筐体から露出している部分に付着している現像剤を取り除く清掃工程をさらに備えることを特徴とする請求項29から請求項31のいずれか1項に記載の現像装置の製造方法。
  34.  前記逆回転工程の後に、前記ブラシローラを使用時と同じ方向に前記ブラシローラの外周上において前記繊維の長さ程度回転させる順回転工程を備えることを特徴とする請求項29に記載の現像装置の製造方法。
  35.  ローラ本体と、当該ローラ本体の外周面に繊維が植設されてなるブラシ層とを有するブラシローラと、
     前記ブラシローラに接触し、前記ブラシ層が保持する現像剤を掻き取るように構成される掻取部材と、
     前記ブラシローラおよび前記掻取部材を支持する筐体と、を備え、
     前記ブラシローラの前記掻取部材が接触している部分における前記繊維は、出荷状態において、使用時とは逆向きに倒れている、または、前記ブラシローラの回転方向における前記掻取部材の両側で前記掻取部材の側面に沿って立っていることを特徴とする現像装置。
  36.  前記ブラシローラは、出荷状態において、前記筐体から露出している部分の現像剤が取り除かれていることを特徴とする請求項35に記載の現像装置。
  37.  前記掻取部材は、先端が薄板状に形成され、前記ブラシローラ側を向いていることを特徴とする請求項35または請求項36に記載の現像装置。 
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