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JP2009288539A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2009288539A
JP2009288539A JP2008141277A JP2008141277A JP2009288539A JP 2009288539 A JP2009288539 A JP 2009288539A JP 2008141277 A JP2008141277 A JP 2008141277A JP 2008141277 A JP2008141277 A JP 2008141277A JP 2009288539 A JP2009288539 A JP 2009288539A
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JP
Japan
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toner
developer
developing
developing roller
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008141277A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiro Sakaizawa
勝弘 境澤
Kazunari Hagiwara
一成 萩原
Norio Takahashi
憲生 高橋
Rie Endo
理恵 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008141277A priority Critical patent/JP2009288539A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which can perform high quality image formation by preventing a decrease in density followability in low temperature and low humidity environment and fog due to a low speed in high temperature and high humidity environment. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a photosensitive drum 1; a developing device 7 having a developing roller 3, a developing blade 4, and a toner supply roller 5; a development bias power source 12; and a blade bias power source 14. In the image forming apparatus, the photosensitive drum 1 has a plurality of rotating speeds. Toner T whose volume average particle diameter R<SB>T</SB>(μm) is 4.0 μm≤R<SB>T</SB>≤8.2 μm is used. Voltages with a polarity same as that of the toner are applied to the developing roller 3 and the developing blade 4. The voltage applied to the developing blade 4 is greater in absolute value than the voltage applied to the developing roller 3. The arithmetic average roughness R<SB>D</SB>(μm) of the surface of the developing roller 3 is 0.5 or less times that of the volume average particle diameter R<SB>T</SB>(μm) of the toner. The width L of the contact between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.3 mm≤L≤1.4 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、シート材に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a sheet material.

従来、電子写真方式によってシート材上に画像を形成する画像形成装置として、図8に示すような現像装置102を備える画像形成装置が知られている。   Conventionally, as an image forming apparatus that forms an image on a sheet material by an electrophotographic method, an image forming apparatus including a developing device 102 as shown in FIG. 8 is known.

図8に示される従来の画像形成装置は、帯電ローラ101によって所定のバイアスに帯電された感光ドラム100の表面を、不図示の走査光学系から射出されるレーザ光によって露光する、といった帯電工程、露光工程を有する。そして、露光工程が行われることによって感光ドラム100の表面に形成された静電潜像を、現像装置102がトナー像として現像し、所望の画像を得る。   The conventional image forming apparatus shown in FIG. 8 has a charging process in which the surface of the photosensitive drum 100 charged to a predetermined bias by the charging roller 101 is exposed by a laser beam emitted from a scanning optical system (not shown). It has an exposure process. Then, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 100 by the exposure process is developed as a toner image by the developing device 102 to obtain a desired image.

また、現像装置102には、現像剤担持体としての現像ローラ103と、現像ローラ103に非磁性一成分トナー(負極性)を供給する供給ローラ105と、供給ローラ105近傍にトナーを搬送する攪拌部材106と、が備えられている。また、現像ローラ103は現像バイアス電源107に接続され、所定の極性のバイアスが印加されている。   Further, the developing device 102 includes a developing roller 103 as a developer carrying member, a supply roller 105 that supplies non-magnetic one-component toner (negative polarity) to the developing roller 103, and an agitation that conveys toner in the vicinity of the supply roller 105. And a member 106. The developing roller 103 is connected to a developing bias power source 107, and a bias having a predetermined polarity is applied thereto.

さらに現像装置102には、現像ローラ103の表面のトナー量(現像剤の量)を規制する金属薄板の現像ブレード104が設けられており、現像ブレード104はブレードバイアス電源108(特許文献1参照)に接続されている。これにより、現像ブレード104がバネ弾性を利用して現像ローラ103上のトナーと摺擦することで、トナー量を規制しつつ、トナーを所定の極性に帯電させることが可能である。   Further, the developing device 102 is provided with a thin metal plate developing blade 104 that regulates the toner amount (developer amount) on the surface of the developing roller 103. The developing blade 104 is a blade bias power source 108 (see Patent Document 1). It is connected to the. As a result, the developing blade 104 slidably rubs with the toner on the developing roller 103 using spring elasticity, so that the toner can be charged to a predetermined polarity while regulating the toner amount.

かかる構成の現像装置102によると、現像容器内で攪拌部材106によってトナーが攪拌され、供給ローラ105から現像ローラ103にトナーが供給され、現像ローラ103から感光ドラム100に静電気的にトナーを供給することが出来る。   According to the developing device 102 having such a configuration, the toner is stirred by the stirring member 106 in the developing container, the toner is supplied from the supply roller 105 to the developing roller 103, and the toner is electrostatically supplied from the developing roller 103 to the photosensitive drum 100. I can do it.

そして、感光ドラム100の表面に現像されたトナー像は、感光ドラム100と転写ローラ111のニップ部においてシート材Pに転写される。なお、転写ローラ111には、不図示の電力源より転写バイアスが印加されており、それによって、感光ドラム100からシート材P上に静電気的にトナー像を転写することができる。また、転写されずに感光ドラム100の表面に残留したトナーは、クリーニング部材109によって剥ぎ取られる。   The toner image developed on the surface of the photosensitive drum 100 is transferred to the sheet material P at the nip portion between the photosensitive drum 100 and the transfer roller 111. Note that a transfer bias is applied to the transfer roller 111 from a power source (not shown), whereby a toner image can be electrostatically transferred from the photosensitive drum 100 onto the sheet material P. Further, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 100 without being transferred is peeled off by the cleaning member 109.

トナー像が転写されたシート材Pは、搬送方向下流側に設けられた定着装置110に送り込まれ、定着装置110においてシート材P上のトナー像がシート材Pに加熱定着される。そして、トナー像が加熱定着されたシート材Pは、不図示の排出手段によって画像形成装置本体から排出される。
特開平05−011599号公報 特開2005−215057号公報
The sheet material P to which the toner image has been transferred is sent to a fixing device 110 provided on the downstream side in the transport direction, and the toner image on the sheet material P is heated and fixed to the sheet material P in the fixing device 110. Then, the sheet material P on which the toner image is heat-fixed is discharged from the image forming apparatus main body by a discharge unit (not shown).
JP 05-011599 A JP 2005-215057 A

近年、作業効率の向上を目的として、画像形成装置にはプリント速度の高速化が求められている。しかし、プリント速度を高速にした場合、上記従来の画像形成装置では、以下に示す課題を生じる。   In recent years, for the purpose of improving work efficiency, image forming apparatuses have been required to increase printing speed. However, when the printing speed is increased, the conventional image forming apparatus has the following problems.

[低温・低湿環境における濃度追従性]
静電凝集等によりトナーの流動性が低下する低温・低湿環境(温度15℃/湿度10%)においては、プリント速度が高速になると転写材としてのシート材の先端と後端の濃度差が大きくなる。
[Concentration following in low temperature and low humidity environment]
In low-temperature and low-humidity environments (temperature 15 ° C / humidity 10%) in which the toner fluidity decreases due to electrostatic aggregation or the like, the density difference between the leading edge and trailing edge of the sheet material as the transfer material increases as the printing speed increases. Become.

具体的には、低温・低湿環境においてプリント速度が大きくなると、紙先端の濃度が上がり、逆に紙後端の濃度は低下するといった現象が顕著に見られる。すなわち、プリント速度を高速化すると、シート材が搬送される方向に沿って画像の濃度を追従させることが困難になり(濃度追従性が低下する)、画像品質が低下する。   Specifically, when the printing speed is increased in a low temperature / low humidity environment, a phenomenon that the density at the leading edge of the paper increases and the density at the trailing edge of the paper decreases conversely is noticeable. That is, when the printing speed is increased, it becomes difficult to follow the density of the image along the direction in which the sheet material is conveyed (density followability is lowered), and the image quality is lowered.

[高温・高湿環境における低速時のかぶり]
プリント速度の高速化が求められる中においても、厚紙(例えば坪量105g/m以上の紙等)等を用いた場合は、限られた使用可能電力の中で定着性を確保するためにプリント速度を落として定着させる必要が生じる。
[Cover at low speed in high temperature and high humidity environment]
Even when printing speed is required to be increased, if thick paper (for example, paper with a basis weight of 105 g / m 2 or more) is used, printing can be performed in order to ensure fixability with limited usable power. It is necessary to fix the speed at a low speed.

つまり、厚紙上のトナー像を加熱定着させる場合は、高速のままシート材を定着装置に搬送してしまうと、定着装置内で付与される熱が厚紙に吸収されてしまい、その分未定着トナー像を十分に加熱できないといった事態が生じる。よって、厚紙を用いる場合は、プリント速度を減速させることで、未定着トナーが十分に加熱されるような方法が採用されている。   In other words, when heat-fixing a toner image on cardboard, if the sheet material is conveyed to the fixing device at a high speed, the heat applied in the fixing device is absorbed by the cardboard, and the unfixed toner correspondingly. A situation occurs where the image cannot be heated sufficiently. Therefore, when using thick paper, a method is employed in which the unfixed toner is sufficiently heated by reducing the printing speed.

特に、カラー画像等を使用する場合は、シート材上に載る未定着トナー量が多くなるため、普通紙(例えば72g/mのシート材)等のプリント速度(以下、通常紙速度という)に比べて速度を20〜50%に減速(以下、厚紙用速度という)する場合が多い。 In particular, when a color image or the like is used, the amount of unfixed toner placed on the sheet material increases, so that the printing speed (hereinafter referred to as normal paper speed) of plain paper (for example, 72 g / m 2 sheet material) or the like is increased. In comparison, the speed is often reduced to 20 to 50% (hereinafter referred to as cardboard speed).

しかし、従来の画像形成装置では、プリント速度を低速にした場合に「低速時かぶり」が発生してしまうという課題を生じる。この「低速時かぶり」とは、シート材の白地部にトナーが付着してしまう現象のうち、通常紙速度ではかぶりの発生が少ないが、低速である厚紙用速度でかぶりの発生量が多くなる現象をいう。   However, the conventional image forming apparatus has a problem that “fogging at low speed” occurs when the printing speed is reduced. This “fogging at low speed” is a phenomenon in which toner adheres to the white portion of the sheet material, but the occurrence of fogging is small at normal paper speed, but the amount of fogging is increased at low speed for thick paper. A phenomenon.

そして「低速時かぶり」の発生は、高温・高湿環境(温度30℃/湿度80%)で顕著
に現れることがわかっており、低速時かぶりが発生すると、画像品質が低下してしまうことになる。
The occurrence of “fogging at low speed” has been found to be prominent in high temperature and high humidity environments (temperature 30 ° C./humidity 80%). Become.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to prevent a decrease in density followability in a low temperature / low humidity environment and to prevent fogging at a low speed in a high temperature / high humidity environment. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming an image.

上記目的を達成するために本発明にあっては、
静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に接触して回転可能に構成され、現像剤を担持する現像剤担持体、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材、前記現像剤担持体の表面に当接して、該表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材、を有する現像手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材のそれぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、
を備える画像形成装置において、
前記像担持体が複数の回転速度を有するように該回転速度を制御する制御手段を有し、
前記現像剤には、体積平均粒径R(μm)が4.0μm≦R≦8.2μmの現像剤が用いられ、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材には、前記現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加され、さらに、印加される電圧値の絶対値は、前記現像剤担持体に印加される電圧よりも前記現像剤規制部材に印加される電圧の方が大きく、
前記現像剤規制部材における少なくとも前記現像剤担持体の表面に当接する部分には、半導電性樹脂または半導電性ゴムが用いられ、
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さR(μm)が、前記現像剤の体積平均粒径R(μm)に対して0.5倍以下であり、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材が前記現像剤を介して当接する当接幅であって、前記現像剤担持体の回転方向の当接幅L(mm)が、0.3mm≦L≦1.4mmであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrying member configured to be rotatable in contact with the image carrier, a developer carrying member that carries the developer, a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier, and a surface of the developer carrier. Developing means having a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the surface;
Voltage application means for applying a voltage to each of the developer carrier and the developer regulating member;
In an image forming apparatus comprising:
Control means for controlling the rotational speed so that the image carrier has a plurality of rotational speeds;
As the developer, a developer having a volume average particle size R T (μm) of 4.0 μm ≦ R T ≦ 8.2 μm is used.
A voltage having the same polarity as the charging polarity of the developer is applied to the developer carrier and the developer regulating member, and the absolute value of the applied voltage value is applied to the developer carrier. The voltage applied to the developer regulating member is larger than the voltage,
A semiconductive resin or a semiconductive rubber is used in at least a portion of the developer regulating member that contacts the surface of the developer carrier.
The arithmetic average roughness R D (μm) of the surface of the developer carrying member is 0.5 times or less with respect to the volume average particle diameter R T (μm) of the developer,
The abutting width where the developer carrying member and the developer regulating member abut via the developer, and the abutting width L (mm) in the rotation direction of the developer carrying member is 0.3 mm ≦ L It is characterized by being ≦ 1.4 mm.

本発明によれば、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of performing high-quality image formation by preventing a decrease in density followability in a low-temperature / low-humidity environment and low-speed fogging in a high-temperature / high-humidity environment. It becomes possible.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を、実施の形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on the embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent.

[実施の形態]
図1〜図7を参照して、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
[Embodiment]
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

(画像形成装置の全体構成)
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図2は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示すものである。ここでは、画像形成装置として、電子写真方式を採用するフルカラーレーザープリンタを用いた場合について説明する。なお、画像形成装置8の寿命は、A4用紙を用いて印字率5%で印字した際に、約2000枚が印字可能な寿命とする。
(Overall configuration of image forming apparatus)
First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 2 shows a schematic configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. Here, a case where a full color laser printer employing an electrophotographic method is used as the image forming apparatus will be described. The service life of the image forming apparatus 8 is a service life capable of printing about 2000 sheets when printing is performed at a print rate of 5% using A4 paper.

画像形成装置8は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、及び、像担持体が一体とされ、装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ9を、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色ごとに4個備えている。本実施の形態で像担持体として用いられる感光ドラム1には、アルミニウム製シリンダの外周面に、機能性膜である下引き層、キャリア発生層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光ドラムが用いられている。また、感光ドラム1は回転可能に構成される。なお、各トナー色ごとに設けられる部材に関しては、対応するトナー色の頭文字(Y、M、C、K)を数字に付して説明を行う。   In the image forming apparatus 8, a charging unit, a developing unit, a cleaning unit, and an image carrier are integrated, and a process cartridge 9 that is detachable from the apparatus main body is connected to yellow (Y), magenta (M), cyan ( C) and four for each color of black (K). As the photosensitive drum 1 used as the image carrier in the present embodiment, an organic photosensitive drum in which an outer peripheral surface of an aluminum cylinder is coated with a functional undercoat layer, a carrier generation layer, and a carrier transfer layer in this order is used. It has been. The photosensitive drum 1 is configured to be rotatable. The members provided for each toner color will be described by adding the corresponding toner color initials (Y, M, C, K) to numerals.

プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kの近傍には、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kにレーザ光を射出するスキャナユニット10Y、10M、10C、10Kが設けられている。また、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに接触するように帯電ローラ2Y、2M、2C、2Kが設けられ、帯電ローラ2Y、2M、2C、2Kは不図示のバイアス印加手段に接続されている。   In the vicinity of the process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K, scanner units 10Y, 10M, 10C, and 10K that emit laser beams to the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are provided. Further, charging rollers 2Y, 2M, 2C, and 2K are provided so as to be in contact with the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K, and the charging rollers 2Y, 2M, 2C, and 2K are connected to a bias applying unit (not shown). .

帯電ローラ2Y、2M、2C、2Kは、導電性ゴムのローラ部を感光ドラム1に加圧接触させることで従動回転する。また帯電ローラ2Y、2M、2C、2Kの芯金には、−1100vの直流電圧が印加されており、これにより感光ドラム1の表面電位を約−550
vの一様な暗部電位(Vd)とすることが可能になる。
The charging rollers 2 </ b> Y, 2 </ b> M, 2 </ b> C, and 2 </ b> K are driven to rotate by bringing a roller portion of conductive rubber into pressure contact with the photosensitive drum 1. In addition, a DC voltage of −1100 V is applied to the cores of the charging rollers 2Y, 2M, 2C, and 2K, thereby reducing the surface potential of the photosensitive drum 1 to about −550.
It is possible to obtain a uniform dark portion potential (Vd) of v.

画像形成プロセスを行う際は、帯電ローラ2Y、2M、2C、2Kによって感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面を一様に帯電し、スキャナユニット10Y、10M、10C、10Kから画像データに基づいたレーザ光が射出され、感光ドラム1が露光される。   When performing the image forming process, the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are uniformly charged by the charging rollers 2Y, 2M, 2C, and 2K, and based on the image data from the scanner units 10Y, 10M, 10C, and 10K. The laser beam is emitted and the photosensitive drum 1 is exposed.

感光ドラム1Y、1M、1C、1Kにおいて露光された部位は、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されるキャリア発生層から生じたキャリアによって表面電位が低下する。この結果、露光された部位の電位(明部電位)はV1=−100v、未露光部位の電位(暗部電位)はVd=−550vとなり、これによって感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの表面には、画像データに基づいた静電潜像が形成される。   The surface potential of the exposed portions of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K is lowered by the carrier generated from the carrier generation layer formed on the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K. As a result, the potential of the exposed part (bright part potential) is V1 = −100v, and the potential of the unexposed part (dark part potential) is Vd = −550v, which causes the surface of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K. The electrostatic latent image based on the image data is formed.

各々の感光ドラム1上に形成された静電潜像は、プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kが有する現像手段によって、トナー像として現像される。なお、プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kの構成については後に詳細に説明する。   The electrostatic latent images formed on the respective photosensitive drums 1 are developed as toner images by developing means included in the process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K. The configuration of the process cartridges 9Y, 9M, 9C, 9K will be described in detail later.

感光ドラム1Y、1M、1C、1Kに対しては、それぞれの感光ドラム1に対向して転写ローラ22Y、22M、22C、22Kが設けられており、両者が当接して1次転写ニップ部が形成される。そして、プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kごとに形成される4つの1次転写ニップ部に無端状の中間転写ベルト20が挟持され、感光ドラム1Y、1M、1C、1Kから中間転写ベルト20にトナー像が順次重ねあわされて転写(1次転写)される。   For the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K, transfer rollers 22Y, 22M, 22C, and 22K are provided so as to face the respective photosensitive drums 1, and both contact to form a primary transfer nip portion. Is done. An endless intermediate transfer belt 20 is sandwiched between four primary transfer nip portions formed for each of the process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K, and the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred to the intermediate transfer belt 20. The toner images are sequentially superimposed and transferred (primary transfer).

なお、1次転写ローラ22Y、22M、22C、22Kには、不図示の転写バイアス電源が接続され、直流電圧が印加されている。これにより、各々の1次転写ローラ22Y、22M、22C、22Kと感光ドラム1Y、1M、1C、1Kの間で電界が生じ、この電界で生じる静電気力によって、感光ドラム1から中間転写ベルト20にトナー像を1次転写することが可能になる。   Note that a transfer bias power source (not shown) is connected to the primary transfer rollers 22Y, 22M, 22C, and 22K, and a DC voltage is applied thereto. As a result, an electric field is generated between each of the primary transfer rollers 22Y, 22M, 22C, and 22K and the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K, and the electrostatic force generated by the electric field causes the photosensitive drum 1 to transfer to the intermediate transfer belt 20. The toner image can be primarily transferred.

中間転写ベルト20上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト20の回転移動とともに、2次転写ローラ23と2次転写対向ローラ29によって形成される2次転写ニップ部に搬送され、そこでシート材P上にトナー像が転写(2次転写)される。転写されずに中間転写ベルト20上に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナー21において回収される。   The toner image transferred onto the intermediate transfer belt 20 is conveyed to the secondary transfer nip portion formed by the secondary transfer roller 23 and the secondary transfer counter roller 29 along with the rotational movement of the intermediate transfer belt 20, where the sheet material is transferred. A toner image is transferred onto P (secondary transfer). The toner remaining on the intermediate transfer belt 20 without being transferred is collected by the intermediate transfer belt cleaner 21.

なお、シート材Pは、画像形成装置8の下方に設けられたカセット24に複数積載されており、画像形成プロセスの開始とともに給送ローラ25から1枚ずつ給送され、タイミングを計って2次転写ニップ部へ搬送される。   Note that a plurality of sheet materials P are stacked in a cassette 24 provided below the image forming apparatus 8, and are fed one by one from the feeding roller 25 at the start of the image forming process, and the secondary timing is measured. It is conveyed to the transfer nip part.

トナー像が転写されたシート材Pは、搬送経路下流に設けられた定着ユニット26において加熱定着され、さらに下流側へ搬送されて排出部27から画像形成装置8外へ排出される。   The sheet material P to which the toner image has been transferred is heated and fixed in a fixing unit 26 provided downstream in the conveyance path, further conveyed downstream, and discharged from the discharge unit 27 to the outside of the image forming apparatus 8.

(プロセスカートリッジの構成)
プロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kの構成について説明する。なお、本実施の形態における4つのプロセスカートリッジ9Y、9M、9C、9Kは、どれも同一の構成を有するので、ここでは1つのプロセスカートリッジ9の構成に関する説明を以って、他のプロセスカートリッジの説明を省略する。
(Process cartridge configuration)
The configuration of the process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K will be described. Since the four process cartridges 9Y, 9M, 9C, and 9K in the present embodiment all have the same configuration, the explanation of the configuration of one process cartridge 9 is used here to describe the other process cartridges. Description is omitted.

図3は、本実施の形態に係るプロセスカートリッジ9の概略構成を示すものである。プ
ロセスカートリッジ9は、図中x方向に回転可能な感光ドラム(像担持体)1と、帯電ローラ(帯電手段)2と、現像装置(現像手段)7、クリーニング部材(クリーニング手段)6と、が一体に構成されるものである。また、プロセスカートリッジ9は画像形成装置本体に対して着脱自在に構成される。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the process cartridge 9 according to the present embodiment. The process cartridge 9 includes a photosensitive drum (image carrier) 1, a charging roller (charging means) 2, a developing device (developing means) 7, and a cleaning member (cleaning means) 6 that can rotate in the x direction in the figure. It is constructed integrally. The process cartridge 9 is configured to be detachable from the image forming apparatus main body.

また現像装置7は、非磁性一成分トナーT(現像剤)を収容するトナー収容部内に攪拌部材11、トナー供給ローラ(現像剤供給部材)5、現像ローラ(現像剤担持体)3、現像ローラ3の表面のトナー量を規制する現像ブレード(現像剤規制部材)4、を備える。なお、本実施の形態に係る画像形成装置は、負帯電トナーを担持した現像ローラ3を感光ドラム1に接触させて現像を行う一成分画像形成装置である。しかしながら、正帯電トナーを用いてもよく、その場合は、以下で説明する各プロセスで生じる電界の向きが逆になるように各部材にバイアスを印加すればよい。   The developing device 7 includes a stirring member 11, a toner supply roller (developer supply member) 5, a development roller (developer carrier) 3, and a development roller in a toner storage portion that stores the nonmagnetic one-component toner T (developer). 3 is provided with a developing blade (developer regulating member) 4 for regulating the amount of toner on the surface 3. The image forming apparatus according to the present embodiment is a one-component image forming apparatus that performs development by bringing the developing roller 3 carrying negatively charged toner into contact with the photosensitive drum 1. However, a positively charged toner may be used. In that case, a bias may be applied to each member so that the direction of the electric field generated in each process described below is reversed.

攪拌部材11は、トナー収容部内においてトナーを攪拌し、トナーTが流動性を保ってトナー供給ローラ5側へ行き渡ることを目的として設けられたものである。トナー供給ローラ5は、現像ローラ3に接触しつつ図中z方向に回転し、現像ローラ3の表面にトナーを供給するものである。また、トナー供給ローラ5には、RSバイアス電源13が接続されている。   The agitating member 11 is provided for the purpose of agitating the toner in the toner accommodating portion and spreading the toner T to the toner supply roller 5 side while maintaining fluidity. The toner supply roller 5 rotates in the z direction in the drawing while being in contact with the developing roller 3, and supplies toner to the surface of the developing roller 3. An RS bias power source 13 is connected to the toner supply roller 5.

現像ローラ3は、感光ドラム1に接触して図中y方向に回転する。また、現像ローラ3の表面のトナーTがブレードバイアス電源14に接続された現像ブレード4と接触し、摺擦されることで、現像ローラ3の表面には、所定のコート量及び電荷量のトナーコート層が形成さる。なお、感光ドラム1、現像ローラ3は、モータ15によって回転駆動され、モータ15は、さらに定着ユニット26内の加圧ローラ等(不図示)も回転駆動する。   The developing roller 3 contacts the photosensitive drum 1 and rotates in the y direction in the figure. Further, the toner T on the surface of the developing roller 3 comes into contact with the developing blade 4 connected to the blade bias power source 14 and is rubbed, so that the surface of the developing roller 3 has a predetermined coating amount and charge amount of toner. A coat layer is formed. The photosensitive drum 1 and the developing roller 3 are rotationally driven by a motor 15, and the motor 15 further rotationally drives a pressure roller and the like (not shown) in the fixing unit 26.

感光ドラム1の表面に形成された静電潜像を現像する際は、現像バイアス電源(電圧印加手段)12によりDCバイアス=−350Vを現像ローラ3に印加し、感光ドラム1と現像ローラ3の電位差を利用して、静電潜像にトナーを供給する。このように本実施の形態は、被露光部にトナーを供給する所謂反転現像系である。   When developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1, a DC bias = −350 V is applied to the developing roller 3 by the developing bias power source (voltage applying unit) 12, and the photosensitive drum 1 and the developing roller 3 are Using the potential difference, toner is supplied to the electrostatic latent image. As described above, this embodiment is a so-called reversal development system that supplies toner to an exposed portion.

また、画像形成装置8には、モータ15の回転駆動の制御、現像バイアス電源12、RSバイアス電源13、ブレードバイアス電源(電圧印加手段)14の電圧値等の制御を行う制御回路(制御手段)16が設けられている。   Further, the image forming apparatus 8 includes a control circuit (control unit) that controls the rotation drive of the motor 15 and controls the voltage values of the developing bias power source 12, the RS bias power source 13, and the blade bias power source (voltage applying unit) 14. 16 is provided.

本実施の形態では、制御回路16が感光ドラム1の回転を制御することで、感光ドラム1が複数の回転速度を有する構成とした。具体的には、普通紙(例えば72g/m紙)等に画像形成を行う場合は、プリント速度(以下、通常紙速度という)を200mm/secとし、厚紙(例えば坪量105g/m以上の紙)等を使用する場合には65mm/secとした。なお、ここでいうプリント速度とは、感光ドラム1の回転速度とほぼ同義である。 In the present embodiment, the control circuit 16 controls the rotation of the photosensitive drum 1 so that the photosensitive drum 1 has a plurality of rotational speeds. Specifically, when image formation is performed on plain paper (for example, 72 g / m 2 paper) or the like, the printing speed (hereinafter referred to as normal paper speed) is set to 200 mm / sec, and thick paper (for example, basis weight 105 g / m 2 or more). In the case of using paper, etc.), it was set to 65 mm / sec. The printing speed here is almost the same as the rotation speed of the photosensitive drum 1.

しかしながら、感光ドラム1の回転速度は2種類に限定されるものではない。使用されるシート材の種類や、紙の坪量、種類等によって、さらに多くの回転速度を有してもよい。例えば、OHP用紙(オーバー・ヘッド・プロジェクタ用の透過フィルム)等を用いる場合は、回転速度をもっと低速に制御してもよい。   However, the rotational speed of the photosensitive drum 1 is not limited to two types. Depending on the type of sheet material used, the basis weight of the paper, the type, and the like, the rotational speed may be increased. For example, when using OHP paper (transmission film for an over head projector) or the like, the rotational speed may be controlled to be lower.

このように感光ドラム1が複数の回転速度を有すると、限られた使用可能電力の中であっても、未定着トナーのシート材に対する定着性を向上させることができる。すなわち、厚紙等に載る未定着トナー像を定着させ、かつプリント速度が通常の場合は、定着の際に付与される熱は、まずシート材に吸収される。よって、未定着トナーに対して十分に熱を
付与することができない。
As described above, when the photosensitive drum 1 has a plurality of rotational speeds, it is possible to improve the fixability of the unfixed toner to the sheet material even in a limited usable power. That is, when an unfixed toner image placed on a cardboard or the like is fixed and the printing speed is normal, the heat applied at the time of fixing is first absorbed by the sheet material. Therefore, sufficient heat cannot be applied to the unfixed toner.

一方で、厚紙等を定着させるときにはプリント速度を落とすように制御すると、未定着トナーに対して十分な熱量を付与することができ、確実に未定着トナーをシート材に溶融固着させることができる。特に、カラー画像等を使用する場合は、シート材上に載るトナー量が多くなるため、普通紙(例えば72g/m紙)等に使用するプリント速度(以下、通常紙速度という)に比べて速度を20%〜50%に減速(以下、厚紙用速度という)する場合が多い。 On the other hand, if the printing speed is controlled to be reduced when fixing thick paper or the like, a sufficient amount of heat can be applied to the unfixed toner, and the unfixed toner can be surely fused and fixed to the sheet material. In particular, when a color image or the like is used, the amount of toner placed on the sheet material increases, so that the printing speed (hereinafter referred to as normal paper speed) used for plain paper (for example, 72 g / m 2 paper) is used. In many cases, the speed is reduced to 20% to 50% (hereinafter referred to as cardboard speed).

次に、上記で挙げたプロセスカートリッジ9に設けられる各部材について、さらに詳細に説明する。ここでは、(現像ローラの構成)、(現像ローラの材料)、(現像ローラ抵抗の測定方法)、(現像ローラの表面粗さ)、(現像ローラのゴム硬度)、(現像ローラの製造方法)、について説明する。さらに、(トナー供給ローラの構成)、(現像ブレードの構成)、(現像ブレードの表面粗さ)、(現像ブレードと現像ローラの当接幅)、(現像ブレードの抵抗測定法)、(現像ローラと感光ドラムの当接圧)、(使用されるトナー)について説明する。   Next, each member provided in the process cartridge 9 mentioned above is demonstrated in detail. Here, (development roller configuration), (development roller material), (development roller resistance measurement method), (development roller surface roughness), (development roller rubber hardness), (development roller manufacturing method) Will be described. Furthermore, (Configuration of toner supply roller), (Configuration of development blade), (Surface roughness of development blade), (Abutting width between development blade and development roller), (Measurement method of resistance of development blade), (Development roller) And the contact pressure of the photosensitive drum) and (used toner) will be described.

(現像ローラの構成)
現像ローラ3は、芯金上に弾性層を有する所謂弾性現像ローラである。本実施の形態においては、Φ6mmのステンレス製の芯金上にシリコーンゴムにカーボンが分散されたソリッドゴムからなる第1層(基層)を約3mm形成した。
(Development roller configuration)
The developing roller 3 is a so-called elastic developing roller having an elastic layer on a cored bar. In the present embodiment, a first layer (base layer) made of solid rubber in which carbon is dispersed in silicone rubber is formed on a stainless steel core having a diameter of 6 mm.

さらに、第2層(中間層)として、導電剤により抵抗が調整されたウレタン樹脂中に約20μm〜60μm程度の球形状樹脂を分散させた層を約10μm形成した。なお、第2層に分散される球形状樹脂は、現像ローラ3の表面粗さを調整するためのものである。   Further, as the second layer (intermediate layer), a layer in which a spherical resin of about 20 μm to 60 μm was dispersed in a urethane resin whose resistance was adjusted by a conductive agent was formed to a thickness of about 10 μm. The spherical resin dispersed in the second layer is for adjusting the surface roughness of the developing roller 3.

さらに、第2層の上に第3層(表層)を形成した。表層は、導電剤によって抵抗調整されたウレタン樹脂からなり、約10μmの層厚を有する。表層の樹脂には、トナーと摩擦して該トナーを帯電させるために、トナーを所定極性に帯電させ得る樹脂が好適に用いられる。   Further, a third layer (surface layer) was formed on the second layer. The surface layer is made of a urethane resin whose resistance is adjusted by a conductive agent, and has a layer thickness of about 10 μm. As the resin for the surface layer, a resin capable of charging the toner to a predetermined polarity is preferably used in order to charge the toner by friction with the toner.

(現像ローラの材料)
現像ローラ3の基層と中間層に用いられる材料としては、上記の他に、ブチルゴム、ブダジエンゴム(BR)、天然ゴム、アクリルゴム、EPDM(エチレン・プロピレン共重合体)又はこれらが混合されたゴム等、一般的に用いられるゴムが使用可能である。
(Development roller material)
As materials used for the base layer and the intermediate layer of the developing roller 3, in addition to the above, butyl rubber, budadiene rubber (BR), natural rubber, acrylic rubber, EPDM (ethylene / propylene copolymer), or rubber in which these are mixed A generally used rubber can be used.

そして、これらのゴムを母体として、カーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値が得られる。また、導電剤としては、過塩素酸リチウム、4級アンモニウム塩等のイオン導電剤が用いられ、これらの導電剤をバインダー中に分散させることで導電性を調整することができる。   A desired resistance value can be obtained by dispersing carbon resin particles, metal particles, an ionic conductive agent, and the like using these rubbers as a base material. Further, as the conductive agent, an ionic conductive agent such as lithium perchlorate or quaternary ammonium salt is used, and the conductivity can be adjusted by dispersing these conductive agents in a binder.

表層の樹脂バインダーとしては、負帯電性トナーを用いた場合には、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂等が好適に用いられる。また、正帯電性トナーを使用するのであれば、フッ素樹脂等が好適に用いられる。これらの樹脂に前述のカーボン樹脂粒子、金属粒子、イオン導電剤等を分散させることで所望する抵抗値を得ることができる。   As the resin binder for the surface layer, when a negatively chargeable toner is used, a urethane resin, a silicone resin, a polyamide resin, or the like is preferably used. If a positively chargeable toner is used, a fluorine resin or the like is preferably used. A desired resistance value can be obtained by dispersing the aforementioned carbon resin particles, metal particles, ionic conductive agent, and the like in these resins.

本実施の形態においては、現像ローラ3を3層構成としたが、現像ローラ3の層構造はこれに限定されるものではない。例えば、所望の表面粗さを形成するのに、中間層に球形状樹脂を用いたが、基層の表面の粗さ等を利用して、2層構成とすることも可能である。また、基層の表面を研磨し、所望の表面粗さを形成した後にUV照射等で表面を改質し、
所望の表面粗さを得る構成であっても構わない。
In the present embodiment, the developing roller 3 has a three-layer structure, but the layer structure of the developing roller 3 is not limited to this. For example, a spherical resin is used for the intermediate layer to form a desired surface roughness, but a two-layer structure may be used by utilizing the surface roughness of the base layer. Also, after polishing the surface of the base layer to form the desired surface roughness, the surface is modified by UV irradiation or the like,
It may be configured to obtain a desired surface roughness.

現像ローラ3の抵抗値は、2×10Ω〜5×106Ωであることが望ましい。2×1
Ω以下であると、弾性層に流れる電流が多くなり、必要な電流容量が大きくなってしまうためである。また、5×106Ω以上となると、現像時に流れる電流を阻害されやす
くなるからである。本実施の形態では、抵抗値が5×105Ωのものを用いた。
The resistance value of the developing roller 3 is desirably 2 × 10 4 Ω to 5 × 10 6 Ω. 2x1
This is because if it is 0 4 Ω or less, the current flowing in the elastic layer increases, and the required current capacity increases. Further, if it is 5 × 10 6 Ω or more, the current flowing during development is likely to be inhibited. In this embodiment, a resistor having a resistance value of 5 × 10 5 Ω is used.

(現像ローラの抵抗の測定法)
現像ローラ3の抵抗の測定法について説明する。図4は、本実施の形態における現像ローラ3の抵抗の測定法を説明する図である。
(Development roller resistance measurement method)
A method for measuring the resistance of the developing roller 3 will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a method of measuring the resistance of the developing roller 3 in the present embodiment.

図4に示すように、測定対象であるローラ63は、ステンレス等からなる導電性芯金62と、その外周に形成された弾性層61と、ローラ表面60からなる複層構造を有する。一方、ローラ63が単層構造の場合は、弾性層61とローラ表面60が同種の材料で構成されているとみなすことが出来る。また、ローラ63の長手方向の幅は約230mmである。   As shown in FIG. 4, the roller 63 to be measured has a multilayer structure composed of a conductive metal core 62 made of stainless steel or the like, an elastic layer 61 formed on the outer periphery thereof, and a roller surface 60. On the other hand, when the roller 63 has a single layer structure, it can be considered that the elastic layer 61 and the roller surface 60 are made of the same kind of material. The width of the roller 63 in the longitudinal direction is about 230 mm.

この測定方法では、φ30mmのステンレス鋼であって、矢印方向に約48mm/secの速度で回転する円筒部材66が用いられる。抵抗を測定する時は、ローラ63は円筒部材66の回転に伴って、従動回転する。   In this measuring method, a cylindrical member 66 which is stainless steel of φ30 mm and rotates in the direction of the arrow at a speed of about 48 mm / sec is used. When measuring the resistance, the roller 63 rotates following the rotation of the cylindrical member 66.

ローラ63の端部には、円筒部材66への侵入量を50μmに規制する(ローラ63と円筒部材66との当接領域を一定にするため)端部コロ69が嵌合される。端部コロ69は、ローラ63の外径よりも100μm外径が小さい円筒形状を有している。   An end roller 69 is fitted to the end of the roller 63 to restrict the amount of penetration into the cylindrical member 66 to 50 μm (in order to make the contact area between the roller 63 and the cylindrical member 66 constant). The end roller 69 has a cylindrical shape whose outer diameter is 100 μm smaller than the outer diameter of the roller 63.

図4に示す67は、ローラ63の両端部(導電性芯金62の両端部)に付加される荷重を示すものであり、測定の際は、片側500g重ずつ、計1kg重の荷重によりローラ63が円筒部材66側に押圧されている。   4 indicates the load applied to both ends of the roller 63 (both ends of the conductive core metal 62). In the measurement, the roller is loaded with a load of 1 kg in weight of 500 g on each side. 63 is pressed to the cylindrical member 66 side.

また、この測定方法には測定回路68が用いられる。測定回路68は、電源Ein2、抵抗Ro2、電圧計Eout2から構成される。本測定方法では、Ein2:300V(DC)として測定を行った。また、抵抗Ro2には、抵抗値:100Ω〜10MΩのものが使用可能である。なお、抵抗Ro2は微弱電流を測定するためのものであるため、測定対象であるローラ63の抵抗の×10−2〜×10−4の抵抗値を用いるとよい。すなわち、ローラ63の抵抗値が1×10Ω程度であれば、抵抗Ro2の抵抗値は1kΩ程度でよい。 In addition, a measurement circuit 68 is used for this measurement method. The measurement circuit 68 includes a power source Ein2, a resistor Ro2, and a voltmeter Eout2. In this measurement method, measurement was performed with Ein2: 300 V (DC). The resistor Ro2 may have a resistance value of 100Ω to 10MΩ. In addition, since resistance Ro2 is for measuring a weak electric current, it is good to use the resistance value of * 10 <-2> -* 10 < -4> of the resistance of the roller 63 which is a measuring object. That is, if the resistance value of the roller 63 is about 1 × 10 6 Ω, the resistance value of the resistor Ro2 may be about 1 kΩ.

この測定回路68を用いると、ローラ63の抵抗値Rbは次式により算出される。なお、Eout2は、電圧を印加してから10秒後の値を測定した。
(数1)Rb=Ro2×(Ein2/Eout2−1)(Ω)
When this measuring circuit 68 is used, the resistance value Rb of the roller 63 is calculated by the following equation. In addition, Eout2 measured the value 10 seconds after applying a voltage.
(Equation 1) Rb = Ro2 × (Ein2 / Eout2-1) (Ω)

(現像ローラの表面粗さ)
現像ローラ3の表面の算術平均粗さRa(以下、Rと示す)は、使用するトナーの体積平均粒径Rに対して0.5倍以下が望ましい。体積平均粒径Rに対して0.5を超えると、現像ローラ3の表面や現像ブレード4の表面と摩擦することなく、その結果、帯電されないトナーが増え、通常のプリント速度でのかぶりが増加してしまうからである。
(Development roller surface roughness)
The arithmetic average roughness Ra (hereinafter referred to as RD ) of the surface of the developing roller 3 is desirably 0.5 times or less with respect to the volume average particle diameter RT of the toner to be used. When the volume average particle size RT exceeds 0.5, the toner does not rub against the surface of the developing roller 3 or the surface of the developing blade 4, and as a result, uncharged toner increases and fogging at normal printing speed occurs. Because it will increase.

さらに画像品質を高める場合は、Rを、使用するトナーの体積平均粒径Rに対して0.17倍以下にすると好適であることがわかっている。つまり、Rを小さくする(表面粗さが小さくなる)と、画像品質の向上を達成できる。 In order to further improve the image quality, it has been found that it is preferable to set RD to 0.17 times or less of the volume average particle diameter RT of the toner used. That is, when RD is reduced (surface roughness is reduced), improvement in image quality can be achieved.

なお、上記のようにRをさらに小さくする場合は、RSバイアス電源13と現像バイアス電源12の大小関係を調整し、負極性のトナーTが現像ローラ3側へより多く供給されやすいバイアス関係とすることが望ましい。 Note that when RD is further reduced as described above, the magnitude relationship between the RS bias power supply 13 and the development bias power supply 12 is adjusted, and a bias relation in which more negative toner T is more likely to be supplied to the developing roller 3 side. It is desirable to do.

つまり、上記のように、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRがトナーの体積平均粒径Rに対して0.17倍以上かつ0.5倍以下であれば、現像ローラ3の表面粗さによりトナーTを好適に搬送することが可能である。しかし、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRがトナーTの体積平均粒径に対して0.17倍以下であると、現像ローラ3の表面粗さを利用して十分量のトナーTを搬送することが期待できない。 That is, as described above, if the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 is 0.17 times or more and 0.5 times or less than the volume average particle diameter RT of the toner, The toner T can be suitably conveyed by the surface roughness. However, if the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 is 0.17 times or less with respect to the volume average particle diameter of the toner T, a sufficient amount of the toner T can be obtained using the surface roughness of the developing roller 3. Can not be expected to carry.

そのため、現像ローラ3とトナー供給ローラ5の間に、トナーTを現像ローラ3側に押し付けるような電界を形成し、電界の作用によってトナーTを現像ローラ3に押しつけることで、十分量のトナーTを現像ローラ3表面に吸着させるとよい。   For this reason, an electric field is formed between the developing roller 3 and the toner supply roller 5 so as to press the toner T against the developing roller 3, and the toner T is pressed against the developing roller 3 by the action of the electric field. Is adsorbed on the surface of the developing roller 3.

また、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRがトナーTの体積平均粒径Rに対して0.17倍以下の場合は、現像ローラ3上のトナーTを感光ドラム1に転移させるときに画像を乱さない、といった利点がある。つまり、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRがトナーTの体積平均粒径Rに対して0.17倍より大きい場合は、現像ローラ3と感光ドラム1が接する現像領域において、感光ドラム1に転移したトナーを現像ローラ3表面の凸部が擦ってしまう現象が生じる。それにより、現像ローラ3表面の凸部が、感光ドラム1表面のトナーを移動させてしまったり、凸部でトナーを再度現像ローラ3側に剥ぎ取ってしまったりしていた。 Further, when the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 is 0.17 times or less than the volume average particle diameter RT of the toner T, the toner T on the developing roller 3 is transferred to the photosensitive drum 1. There is an advantage that sometimes the image is not disturbed. That is, when the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is greater than 0.17 times the volume average particle diameter R T of the toner T is in a developing area where the developing roller 3 photosensitive drum 1 is in contact, the photosensitive A phenomenon occurs in which the toner transferred to the drum 1 is rubbed by the convex portions on the surface of the developing roller 3. As a result, the convex portion on the surface of the developing roller 3 moved the toner on the surface of the photosensitive drum 1, or the toner was peeled off again to the developing roller 3 side by the convex portion.

しかし、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRがトナーの体積平均粒径Rに対して0.17倍以下の場合には、現像ローラ3の凸部が、感光ドラム1に転移したトナーを移動させたり掻き取ったりすることが起こりにくい。よって、文字のエッジがシャープになると同時にベタ画像等の均一性が向上する。 However, when the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 is 0.17 times or less than the volume average particle diameter RT of the toner, the convex portion of the developing roller 3 is transferred to the photosensitive drum 1. It is difficult for toner to move or scrape off. As a result, the edge of the character becomes sharp and the uniformity of the solid image is improved.

本実施の形態では、体積平均粒径Rが4.0μm以上8.2μm以下のトナーTを用いるので(詳細は後に説明する)算術平均粗さRの最大値は、体積平均粒径の0.5倍以下である、2.0μm以上4.1μm以下となる。また、現像ローラ3の算術平均粗さRの下限値は0(つまり鏡面状態)であってもよい。R=0の場合であっても、そのような現像ローラ3は製造可能である。すなわち、例えば体積平均粒径が8.2μmのトナーTを用いる場合は、現像ローラ3の算術平均粗さRを0μm以上4.1μm以下にすればよい。 In the present embodiment, since the toner T having a volume average particle size RT of 4.0 μm or more and 8.2 μm or less is used (the details will be described later), the maximum value of the arithmetic average roughness RD is the volume average particle size R D It becomes 2.0 times or more and 4.1 micrometers or less which is 0.5 times or less. Further, the lower limit value of the arithmetic average roughness RD of the developing roller 3 may be 0 (that is, a mirror surface state). Even when R D = 0, such a developing roller 3 can be manufactured. That is, for example, when the toner T having a volume average particle size of 8.2 μm is used, the arithmetic average roughness RD of the developing roller 3 may be set to 0 μm or more and 4.1 μm or less.

なお、本実施の形態では、現像ローラ3の表面の算術平均粗さRを、表面粗さ試験器「SE−30H」(株式会社小坂研究所製)によって測定した。 In the present embodiment, the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 was measured by a surface roughness tester “SE-30H” (manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.).

(現像ローラのゴム硬度)
現像ローラ3のゴム硬度はAskerCゴム硬度計(高分子計器株式会社製)を用いて測定した。本実施の形態では、ゴム硬度が30度〜75度(AskerC)以下の現像ローラ3が好適に使用される。
(Developer roller rubber hardness)
The rubber hardness of the developing roller 3 was measured using an Asker C rubber hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.). In the present embodiment, the developing roller 3 having a rubber hardness of 30 degrees to 75 degrees (Asker C) or less is preferably used.

ゴム硬度が75度(AskerC)以上になると、現像ローラ3の摺擦によってトナーが溶融し、ブレード融着やローラ融着を発生させてしまうので好ましくない。また、現像ローラ3と感光ドラム1との接触状態が不安定となりやすい。   If the rubber hardness is 75 degrees (Asker C) or more, the toner is melted by the rubbing of the developing roller 3 and blade fusion or roller fusion occurs, which is not preferable. Further, the contact state between the developing roller 3 and the photosensitive drum 1 tends to become unstable.

ゴム硬度が30度(AskerC)以下となると、圧縮永久歪みによる永久変形により
、現像ローラ3としての使用が困難になる。更に好ましくは、ゴム硬度が35度〜60度であり、この範囲の低硬度にすることで、トナーTに過度なストレスをかけることなく、トナーTを摩擦、帯電させることができる。なお、本実施の形態ではゴム硬度が45度(AskerC)の現像ローラ3を用いた。
When the rubber hardness is 30 degrees (Asker C) or less, it becomes difficult to use as the developing roller 3 due to permanent deformation due to compression set. More preferably, the rubber hardness is 35 degrees to 60 degrees, and by setting the hardness in this range, the toner T can be rubbed and charged without applying excessive stress to the toner T. In the present embodiment, the developing roller 3 having a rubber hardness of 45 degrees (Asker C) is used.

(現像ローラの製造方法)
本実施の形態における現像ローラ3の製造方法を述べる。まず、芯金上にゴムの接着及び導電性の確保をする接着剤を塗布する。そして、芯金の周囲にカーボン樹脂粒子等を分散させたソリッドゴムを巻き付け、金型内に入れる。
(Development roller manufacturing method)
A method for manufacturing the developing roller 3 in the present embodiment will be described. First, an adhesive for securing rubber and ensuring electrical conductivity is applied on the cored bar. Then, a solid rubber in which carbon resin particles and the like are dispersed is wound around the core bar and placed in a mold.

その後、金型をプレス機により熱及び圧力を加えて加硫させ、加硫後に表面を研磨して、ソリッドの弾性ローラを得る。また、中間層及び表層は、ロールコーター法、スプレー法、ディッピング法などにより形成することが可能である。   Thereafter, the mold is vulcanized by applying heat and pressure with a press machine, and the surface is polished after vulcanization to obtain a solid elastic roller. The intermediate layer and the surface layer can be formed by a roll coater method, a spray method, a dipping method, or the like.

最表層の塗工厚さは3μm〜50μm程度が好ましい。3μm以下では感光ドラム1との摺擦による削れが懸念され、50μm以上では所望の塗工厚さを得るために何度も塗工をしなければならず、現像ローラ3の生産には現実的ではないからである。   The coating thickness of the outermost layer is preferably about 3 μm to 50 μm. If the thickness is 3 μm or less, there is a concern about scraping due to rubbing with the photosensitive drum 1. If the thickness is 50 μm or more, coating must be repeated many times in order to obtain a desired coating thickness. It is not.

(トナー供給ローラの構成)
トナー供給ローラ5は、導電性芯金の外周に連泡性発泡体(以下、発泡層という)を形成したものから構成される。トナー供給ローラ5の発泡層は、現像ローラ3へのトナーTの供給、及び現像に寄与しなかったトナーを剥ぎ取る2つの役割を担う。
(Configuration of toner supply roller)
The toner supply roller 5 is constituted by a foamed foam (hereinafter referred to as a foamed layer) formed on the outer periphery of a conductive metal core. The foam layer of the toner supply roller 5 has two roles of supplying the toner T to the developing roller 3 and stripping off the toner that has not contributed to the development.

現像ローラ3上のトナーの剥取は、トナー供給ローラ5の発泡層の縁の部分が現像ローラ3の表面に摺擦することで行われる。トナー供給ローラ5の最表層がソリッドゴムや単泡性スポンジゴムによって形成される場合は、トナーを担持する量が少なくなりがちなため、現像に必要なトナー量を現像ローラ3に供給しにくい。しかし、本実施の形態のように、最表層を連泡性発泡体によって形成する場合は、発泡体のセル中にトナーを含むことができるため、現像ローラ3に必要なトナーを供給することが可能である。   The toner on the developing roller 3 is peeled off by rubbing the edge of the foam layer of the toner supply roller 5 against the surface of the developing roller 3. When the outermost layer of the toner supply roller 5 is formed of solid rubber or single-foam sponge rubber, the amount of toner carried tends to be small, so that it is difficult to supply the toner amount necessary for development to the developing roller 3. However, when the outermost layer is formed of open-cell foam as in the present embodiment, toner can be included in the cells of the foam, so that the necessary toner can be supplied to the developing roller 3. Is possible.

本実施の形態では、トナー供給ローラ5として、外径φ5mmの芯金上に発泡骨格構造で比較的低硬度のポリウレタンフォームを5.5mm(セル径200μm〜350μm)形成した外径φ16mmの弾性スポンジローラを用いた。このようにトナー供給ローラ5を連泡性の発泡体で構成することで、過大な圧を加えることなく、トナー供給ローラ5を現像ローラ3に当接させることができる。よって、表面の適度な凸凹で現像ローラ3上へのトナー供給及び現像時に消費されずに残像したトナーの剥ぎ取りを行うことが可能である。   In the present embodiment, the toner supply roller 5 is an elastic sponge having an outer diameter of φ16 mm formed by forming 5.5 mm (cell diameter of 200 μm to 350 μm) of polyurethane foam having a foamed skeleton structure on a core metal having an outer diameter of φ5 mm. A roller was used. As described above, the toner supply roller 5 is made of open-cell foam, so that the toner supply roller 5 can be brought into contact with the developing roller 3 without applying excessive pressure. Therefore, it is possible to remove the residual toner without being consumed at the time of supplying and developing the toner onto the developing roller 3 with moderate unevenness on the surface.

なお、このような発泡層によって、現像ローラ3の表面からトナーTを掻き取る機能はウレタンフォームに限定されるものではない。本実施の形態では、ポリウレタンフォームを用いたが、発泡層の材料としては、その他、NBRゴム(NBR:ニトリルゴム)、シリコーンゴム、アクリルゴム、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPDM)を用いてもよい。また、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム及びこれらの複合混合物等、一般的に用いられるゴムを用いる場合であってもよい。さらに、発泡層の抵抗を調整するために、公知のイオン導電剤、無機微粒子またはカーボンブラック等を適宜分散してもよい。   Note that the function of scraping off the toner T from the surface of the developing roller 3 by such a foam layer is not limited to urethane foam. In this embodiment, polyurethane foam is used. However, as a material for the foam layer, NBR rubber (NBR: nitrile rubber), silicone rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, and ethylene propylene rubber (EPDM) may be used. . In addition, a commonly used rubber such as chloroprene rubber, styrene butadiene rubber, isoprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, and a composite mixture thereof may be used. Furthermore, in order to adjust the resistance of the foam layer, a known ionic conductive agent, inorganic fine particles, carbon black, or the like may be appropriately dispersed.

また、トナー供給ローラ5には、現像ローラ3へのトナー供給を補助するために、トナー供給ローラ5側から現像ローラ3側へトナーを移動させるようなバイアスを印加してもよい。例えば、現像ローラ3側に負帯電トナーが移動するようなバイアスを印加すること
で、現像ブレード4よりも現像ローラ3の回転方向上流側で、現像ローラ3に担持されるトナー量を増加させることが可能となる。さらに、バイアスを印加することにより、現像ローラ3上でのトナー密度を上げることができ、現像ローラ3の表面粗さが低い場合でも、均一なトナー濃度を得ることができる。本実施の形態では、Rsバイアス電源13によって−500vを印加した。
Further, in order to assist the toner supply to the developing roller 3, a bias that moves the toner from the toner supplying roller 5 side to the developing roller 3 side may be applied to the toner supplying roller 5. For example, by applying a bias that moves the negatively charged toner to the developing roller 3 side, the amount of toner carried on the developing roller 3 is increased upstream of the developing blade 4 in the rotation direction of the developing roller 3. Is possible. Further, by applying a bias, the toner density on the developing roller 3 can be increased, and a uniform toner density can be obtained even when the surface roughness of the developing roller 3 is low. In the present embodiment, −500 V is applied by the Rs bias power source 13.

(現像ブレードの構成)
本実施の形態における現像ブレード4は、現像ローラ3の表面に対して、トナー供給ローラ5と現像ローラ3の当接部から現像ローラ3の回転方向下流側に当接するように設けられている。この構成により、トナー供給ローラ5から現像ローラ3に供給されたトナーの量を規制し、さらに現像ブレード4とトナーTが摺擦することでトナーTを帯電させることが可能である。
(Development blade configuration)
The developing blade 4 in the present embodiment is provided so as to abut on the surface of the developing roller 3 from the contact portion between the toner supply roller 5 and the developing roller 3 on the downstream side in the rotation direction of the developing roller 3. With this configuration, the amount of toner supplied from the toner supply roller 5 to the developing roller 3 can be regulated, and the toner T can be charged by sliding the developing blade 4 and the toner T against each other.

図1に、現像ローラ3に対して現像ブレード4が当接する部分の拡大図を示す。現像ブレード4は、支持部材としての金属薄板4aと、実際にトナーに当接する当接部材としての半導電性ゴム4bとから構成される。そして、現像ブレード4は、金属薄板4aのバネ弾性を利用して所定の圧力で現像ローラ3の表面にトナーTを介して当接可能であって、半導電性ゴム4bが現像ローラ3の表面上のトナー及び現像ローラ3の表面に当接する。   FIG. 1 shows an enlarged view of a portion where the developing blade 4 abuts against the developing roller 3. The developing blade 4 includes a thin metal plate 4a as a support member and a semiconductive rubber 4b as a contact member that actually contacts the toner. The developing blade 4 can be brought into contact with the surface of the developing roller 3 through the toner T with a predetermined pressure by using the spring elasticity of the thin metal plate 4a, and the semiconductive rubber 4b can be in contact with the surface of the developing roller 3. It contacts the upper toner and the surface of the developing roller 3.

金属薄板4aの材質には、ステンレス鋼、リン青銅等の薄板が使用可能であるが、本実施の形態では、厚さ0.1mmのリン青銅薄板を用いた。また、現像ブレード4の支持部材4aには、ブレードバイアス電源14から所定電圧が供給されるものとした(図3参照)。   As the material of the metal thin plate 4a, a thin plate such as stainless steel or phosphor bronze can be used. In the present embodiment, a phosphor bronze thin plate having a thickness of 0.1 mm is used. A predetermined voltage is supplied from the blade bias power supply 14 to the support member 4a of the developing blade 4 (see FIG. 3).

ブレードバイアス電源14の電圧は、現像ブレード4の金属薄板4aを介して半導電性ゴム4b表面に印加される。一方で、現像バイアス電源12の電圧が現像ローラ3に印加されることで、トナーTが介在する半導電性ゴム4b表面と現像ローラ3表面との間で電界を形成することが可能になる。   The voltage of the blade bias power supply 14 is applied to the surface of the semiconductive rubber 4b through the metal thin plate 4a of the developing blade 4. On the other hand, an electric field can be formed between the surface of the semiconductive rubber 4b where the toner T is interposed and the surface of the developing roller 3 by applying the voltage of the developing bias power source 12 to the developing roller 3.

このように本実施の形態では、現像ブレード4の少なくとも現像ローラ3に当接する部分、つまり当接部材に、半導電性ゴム4bを用いた。ここで、当接部材の形態としては、金属薄板4a上に半導電性ゴムを成型したもの、金属薄板4a上に導電性ゴムを成型し、その表面に半導電性樹脂をコーティングしたもの、金属薄板4a上に直接半導電性樹脂をコーティングしたもの等が用いられる。   As described above, in the present embodiment, the semiconductive rubber 4b is used for at least the portion of the developing blade 4 that contacts the developing roller 3, that is, the contact member. Here, as the form of the abutting member, a semiconductive rubber is molded on the thin metal plate 4a, a conductive rubber is molded on the thin metal plate 4a, and the surface is coated with a semiconductive resin. A thin plate 4a directly coated with a semiconductive resin is used.

このように本発明に用いられる半導電ゴム4bの形態は1つに限定されるものではないが、どの場合であっても、現像ブレード4に所定の電圧を印加した際に、所定の抵抗値を満足していることが必要である。   Thus, the form of the semiconductive rubber 4b used in the present invention is not limited to one. However, in any case, when a predetermined voltage is applied to the developing blade 4, a predetermined resistance value is obtained. It is necessary to satisfy

しかしながら、この中でも金属薄板4aの上に半導電性ゴムを成型し、さらに半導電ゴム4b表面にエラストマーに導電性粉を分散したものが好適である。金属薄板4a上に導電性ゴムを成型し、その表面に半導電性樹脂をコーティングしたものは、安価に製造可能で、かつ十分な弾性と導電性を有することができるといったメリットがある。更に、表層に塗工する樹脂の選択幅も広がる。更に、弾性を有していることでトナーTに余分なストレスを与えることもないので、トナーTの劣化を抑えることも可能である。   However, among these, it is preferable to mold semiconductive rubber on the thin metal plate 4a and further disperse conductive powder in an elastomer on the surface of the semiconductive rubber 4b. Molding conductive rubber on the metal thin plate 4a and coating the surface with a semiconductive resin has the advantage that it can be manufactured at low cost and can have sufficient elasticity and conductivity. Furthermore, the range of selection of the resin to be applied to the surface layer is expanded. Furthermore, since the elasticity does not give extra stress to the toner T, it is possible to suppress the deterioration of the toner T.

ここで説明するエラストマーに導電性粉を分散してなる半導電ゴム4bは、用いられるエラストマーとして、硬化前に流動性を示すものであればよく、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができる。例えば、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、フッ素ゴムラテックス等の液状ゴム、ポリマーブレンドなどが
挙げられる。これらの中でも、液状ゴムが好ましく、適度な極性を有し、導電性粉との適度な相溶性を示す点でウレタンゴムやシリコーンゴムがより好ましく、2液型ウレタンゴムや1液型シリコーンゴムが特に好ましい。
The semiconductive rubber 4b obtained by dispersing conductive powder in the elastomer described here may be any elastomer that can be used as long as it exhibits fluidity before curing, and may be appropriately selected from materials known per se. Can do. Examples thereof include urethane rubber, silicone rubber, ethylene / propylene rubber (EPM), liquid rubber such as fluorine rubber latex, polymer blend, and the like. Among these, liquid rubber is preferable, urethane rubber and silicone rubber are more preferable in terms of having appropriate polarity and appropriate compatibility with conductive powder, and two-component urethane rubber and one-component silicone rubber are preferable. Particularly preferred.

また、導電性粉としては、電子導電系といわれる、所謂印加するバイアスを増加させると抵抗が下がるものが使用される。電子導電形態を有する導電形態は、電圧増加により抵抗が変化する特性を有するが、環境変動(特に、湿度による変動)による抵抗変化が少ないため、本発明には有効である。本発明においては導電性粉としては、電子導電系のみまたは電子導電系とイオン導電系の混合したものが使用される。   In addition, as the conductive powder, a so-called electronic conductive system whose resistance decreases as the so-called bias to be applied is increased is used. The conductive form having the electronic conductive form has a characteristic that the resistance is changed by an increase in voltage, but is effective in the present invention because the resistance change due to environmental fluctuation (particularly, fluctuation due to humidity) is small. In the present invention, as the conductive powder, only an electronic conductive system or a mixture of an electronic conductive system and an ionic conductive system is used.

導電性粉としては、それ自体公知の材料の中から適宜選択することができるが、例えば、カーボンブラック、カーボンビーズ、カーボンフィラー、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、酸化チタンなどの導電性無機粉末が挙げられる。また、導電性無機粒子、導電性無機フィラー、金属酸化物なども好適である。   The conductive powder can be appropriately selected from materials known per se, and examples thereof include conductive inorganic powders such as carbon black, carbon beads, carbon filler, potassium titanate, zinc oxide, and titanium oxide. It is done. In addition, conductive inorganic particles, conductive inorganic fillers, metal oxides, and the like are also suitable.

これらの中でも、硬化条件の制御が容易である等の点で導電性無機粉末が好ましく、硬化前の前記エラストマー中での分散性に優れ、密度、比重等のバランスが良好な点でカーボンブラックが好ましい。なお、2次粒径が数十μm〜500μmであり、DBP吸油量が50〜500g/dlであるカーボンブラックは、硬化前の上記エラストマー中で適度な相溶化を示す。そして、遠心成形時に拡散する結果、良好な傾斜分散を達成できる点で特に好ましい。本発明において、これらの導電性粉は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   Among these, conductive inorganic powder is preferable in terms of easy control of curing conditions, and carbon black is preferable in terms of excellent dispersibility in the elastomer before curing and good balance of density, specific gravity, and the like. preferable. Carbon black having a secondary particle size of several tens of μm to 500 μm and a DBP oil absorption of 50 to 500 g / dl exhibits appropriate compatibilization in the elastomer before curing. And it is especially preferable at the point which can achieve favorable gradient dispersion | distribution as a result of diffusing at the time of centrifugal molding. In the present invention, these conductive powders may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明においては、支部部材としての金属薄板4aと当接部材としての半導電ゴム4bを別々に形成した後、これらを一体化する場合、ウレタン系、シリコーン系、エポキシ系等の公知の導電性接着剤を用いることができる。さらに導電性接着材としては、導電性を有し接着剤として機能し得るものであれば特に制限はないが、例えば、導電性のホットメルト接着剤、導電性塗料などが挙げられる。   Further, in the present invention, when the metal thin plate 4a as the support member and the semiconductive rubber 4b as the contact member are separately formed and then integrated, the urethane type, the silicone type, the epoxy type or the like is known. A conductive adhesive can be used. Further, the conductive adhesive is not particularly limited as long as it has conductivity and can function as an adhesive, and examples thereof include a conductive hot melt adhesive and a conductive paint.

(現像ブレードの表面粗さ)
本実施の形態における半導電ゴム4bの表面であって、トナーT及び現像ローラ3の表面と接触する部分の算術平均粗さRa(以下、Rと示す)は、鏡面のように粗さのない状態からトナーの体積平均粒径程度まで設定可能である。現像ブレード4から現像ローラ3側へ負極性トナーTを移動させるような電界が形成されるため、実質的に鏡面のような表面粗さを有する場合でもトナーTの規制は可能である。
(Surface roughness of developing blade)
A surface of the semiconductive rubber 4b of the present embodiment, the portion in contact with the toner T and the developing roller 3 surface arithmetic average roughness Ra (hereinafter referred to as R B), the roughness like a mirror It can be set from a state where there is no toner to a volume average particle diameter of the toner. Since an electric field that moves the negative toner T from the developing blade 4 toward the developing roller 3 is formed, the toner T can be regulated even when the surface roughness is substantially mirror-like.

より好ましくは、Rを現像ローラ3の算術平均粗さRより大きくすることが望ましい(R>R)。すなわち、現像ブレード4の表面を、現像ローラ3の表面よりも荒れた(凹凸な)状態にするとよい。 More preferably, it is desirable to increase the R B from the arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 (R B> R D). That is, the surface of the developing blade 4 may be rougher (uneven) than the surface of the developing roller 3.

現像ブレード4の表面が荒れた状態の場合、現像ブレード4とトナーTの接触面積が増え、現像ブレード4が通過した後の現像ローラ3上における単位面積あたりのトナー重量を安定させることができる。   When the surface of the developing blade 4 is rough, the contact area between the developing blade 4 and the toner T is increased, and the toner weight per unit area on the developing roller 3 after the developing blade 4 has passed can be stabilized.

しかしながら、現像ブレード4の表面が荒れていると、現像ブレード4の表面にトナーTが溶融固着する、いわゆるブレード融着が発生することが懸念される。   However, if the surface of the developing blade 4 is rough, there is a concern that the toner T melts and adheres to the surface of the developing blade 4 so-called blade fusion occurs.

しかし本実施の形態の場合は、そもそも負極性に帯電したトナーTが現像ブレード4側から現像ローラ3側へ移動するような電界が形成されているので、現像ブレード4の表面が荒れていても、ブレード融着が発生する可能性は低い。なお、現像ブレード4の表面粗
さは、上記でも説明した表面粗さ試験器「SE−30H」(株式会社小坂研究所製)を使用した。
However, in the case of the present embodiment, an electric field is formed so that the negatively charged toner T moves from the developing blade 4 side to the developing roller 3 side, so that even if the surface of the developing blade 4 is rough. The possibility of blade fusion is low. For the surface roughness of the developing blade 4, the surface roughness tester “SE-30H” (manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.) described above was used.

(現像ブレードと現像ローラの当接幅)
図1を参照して、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lについて説明する。図1中、Lは現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅を示している。ここで、当接幅Lとは、実際にトナーを介して現像ブレード4が現像ローラ3を押圧する領域であって、現像ブレード4の短手方向(現像ローラ3の回転方向)の長さをいう。
(Contact width between developing blade and developing roller)
A contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, L indicates the contact width between the developing blade 4 and the developing roller 3. Here, the contact width L is an area where the developing blade 4 actually presses the developing roller 3 through the toner, and the length of the developing blade 4 in the short side direction (the rotating direction of the developing roller 3) is defined as the contact width L. Say.

本実施の形態では、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lを0.3mm以上1.4mm以下にすることが望ましい。詳細は後に説明するが、0.3mm未満であると、トナーTを十分に規制することができず、画像形成装置本体の振動によって当接状態が不安定になりやすいからである。   In the present embodiment, it is desirable that the contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.3 mm or more and 1.4 mm or less. Although details will be described later, if it is less than 0.3 mm, the toner T cannot be sufficiently regulated, and the contact state tends to become unstable due to vibration of the image forming apparatus main body.

また、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lを1.4mmより大きくすると、画像形成装置を高温・高湿環境下で使用する場合、現像ブレード4と現像ローラ3の間で電荷が消失する時間が充分にあるため、低速時かぶりが発生しやすくなる。   Further, if the contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is larger than 1.4 mm, the charge is lost between the developing blade 4 and the developing roller 3 when the image forming apparatus is used in a high temperature / high humidity environment. Since there is sufficient time to perform fogging, fogging easily occurs at low speed.

現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは、現像ブレード4の短手方向の長さを調節することで自由に変更可能である。また、現像ローラ3の曲率を変更することも可能である。小径の現像ローラを用いた場合には、大径の現像ローラよりも当接幅Lは小さくなる。   The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 can be freely changed by adjusting the length of the developing blade 4 in the short direction. It is also possible to change the curvature of the developing roller 3. When a small-diameter developing roller is used, the contact width L is smaller than that of the large-diameter developing roller.

また、当接幅Lの測定は、現像ローラ3上に一層分トナーを担持した状態で現像ローラ3をトナーTが入っていない現像器に一旦組み付け、再度現像ローラ3を取り外して現像ブレード4に付着したトナーTの幅を測定することで決定した。   Further, the contact width L is measured by once assembling the developing roller 3 in a developing device that does not contain the toner T in a state where a toner is carried on the developing roller 3 and removing the developing roller 3 again to the developing blade 4. It was determined by measuring the width of the adhered toner T.

(現像ブレードの抵抗測定法)
図5を参照して、現像ブレード4の抵抗の測定法について説明する。まず現像ローラ3の表面に薄膜導電フィルム等をまきつけて現像ローラ3を接地する。また、現像ブレード4には、測定用電源18と、現像ブレード4に電圧が印加されたときに流れる電流をモニタする電流計19とが接続される。そして、現像ブレード4の表面における通常トナーが接触する部分が、現像ローラ3表面に当接することで、現像ブレード4の抵抗値を測定することができる。
(Development blade resistance measurement method)
A method for measuring the resistance of the developing blade 4 will be described with reference to FIG. First, a thin film conductive film or the like is applied to the surface of the developing roller 3 to ground the developing roller 3. The developing blade 4 is connected to a measuring power source 18 and an ammeter 19 that monitors a current that flows when a voltage is applied to the developing blade 4. The resistance value of the developing blade 4 can be measured by the portion of the surface of the developing blade 4 in contact with the normal toner coming into contact with the surface of the developing roller 3.

測定の際は、まず、測定用電源18の電圧を80V〜400V程度の間で変化させ、現像ブレード4に印加される電圧値と、電流計19が示す数値から現像ブレード4の抵抗値が測定される。なお、現像ブレード4の当接部材(半導電ゴム4b)の絶縁耐圧が低い場合には、薄膜導電フィルムを用いず、現像ローラ3と同時に測定した後、現像ローラの3抵抗値を差し引いて現像ブレードの抵抗値を算出してもよい。   At the time of measurement, first, the voltage of the measuring power supply 18 is changed between about 80 V to 400 V, and the resistance value of the developing blade 4 is measured from the voltage value applied to the developing blade 4 and the numerical value indicated by the ammeter 19. Is done. When the dielectric strength of the abutting member (semiconductive rubber 4b) of the developing blade 4 is low, measurement is performed simultaneously with the developing roller 3 without using a thin film conductive film, and then development is performed by subtracting the three resistance values of the developing roller 3. The resistance value of the blade may be calculated.

本発明における現像ブレード4の抵抗値は、低温・低湿環境(温度15℃/湿度10%)から高温・高湿環境(温度30℃/湿度80%)の環境の下で以下のように設定されるとよい。すなわち、ブレードバイアスと現像ローラバイアスの電位差が80V〜400Vの領域では、現像ブレード4の抵抗値が5×106Ω〜1×109Ωの抵抗値を示すように設定されることが望ましい。 The resistance value of the developing blade 4 in the present invention is set as follows under a low temperature / low humidity environment (temperature 15 ° C./humidity 10%) to a high temperature / high humidity environment (temperature 30 ° C./humidity 80%). Good. That is, in the region where the potential difference between the blade bias and the developing roller bias is 80 V to 400 V, it is desirable that the resistance value of the developing blade 4 is set so as to exhibit a resistance value of 5 × 10 6 Ω to 1 × 10 9 Ω.

現像ブレード4の抵抗値は、現像ブレード4の当接部材(半導電ゴム4b)に添加される導電性粉の種類・比重・量、エラストマーの種類・極性、成形条件(例えば遠心成形の場合は回転数やG)等を適宜変更することにより、上記の範囲に調整することができる。   The resistance value of the developing blade 4 includes the type / specific gravity / amount of conductive powder added to the contact member (semiconductive rubber 4b) of the developing blade 4, the type / polarity of the elastomer, and molding conditions (for example, in the case of centrifugal molding). By appropriately changing the rotation speed, G), etc., it is possible to adjust to the above range.

さらに付言すると、測定用電源18の電圧が80V〜400Vの範囲内で現像ブレード4の抵抗値が1×109Ωを超えると、現像ブレード4にはほぼ電流が流れなくなり、現
像ブレード4と現像ローラ3の間を通過するトナーに対して電界の力が及ばなくなる。
Further, if the resistance value of the developing blade 4 exceeds 1 × 10 9 Ω when the voltage of the measuring power supply 18 is in the range of 80V to 400V, almost no current flows through the developing blade 4, and the developing blade 4 and the developing The force of the electric field does not reach the toner passing between the rollers 3.

また、現像ブレード4が、リン青銅薄板のみといった導電ブレードのみから構成される場合に、現像ブレード4が現像ローラ3に当接した場合には、高温・高湿環境において電荷注入が発生しやすくなり、低速時かぶりが発生しやすくなる。   Further, when the developing blade 4 is composed only of a conductive blade such as a phosphor bronze thin plate, when the developing blade 4 abuts against the developing roller 3, charge injection is likely to occur in a high temperature / high humidity environment. , Fogging is likely to occur at low speeds.

また、測定用電源18の電圧が80V〜400Vの領域で、現像ブレード4の抵抗値を1×109Ω以下とすることで、現像ブレード4と現像ローラ3間に電界が形成されるこ
とになる。そして、現像ブレード4と現像ローラ3間に電界が形成されると、その間を移動するトナーTが摩擦帯電されると同時に現像ローラ3側にトナーが押し付けられる。このとき、トナーTが押し付けられることで、現像ブレード4にはより多くの電流が流れると同時に、現像ローラ3上にコートされる単位面積あたりのトナー量(M/A)は多くなる。
Further, when the voltage of the measurement power supply 18 is in the range of 80V to 400V, the electric field is formed between the developing blade 4 and the developing roller 3 by setting the resistance value of the developing blade 4 to 1 × 10 9 Ω or less. Become. When an electric field is formed between the developing blade 4 and the developing roller 3, the toner T moving between them is frictionally charged, and at the same time, the toner is pressed against the developing roller 3 side. At this time, as the toner T is pressed, a larger amount of current flows through the developing blade 4, and at the same time, the amount of toner (M / A) per unit area coated on the developing roller 3 increases.

図6に、測定によって得られた、現像ローラ・現像ブレード間の電位差(V)と、現像ブレードの抵抗値(Ω)の関係を示す。図6に示すように、両者間の電位差を大きくするに従って、現像ブレード4の抵抗値は減少していく。したがって、低温・低湿環境下においては、充分な電界を得るために現像ブレード4に印加する電圧を大きくし、高温・高湿環境下においては、後述する電荷注入の影響をなくすために現像ブレード4に印加する電圧を小さく設定してもよい。   FIG. 6 shows the relationship between the potential difference (V) between the developing roller and the developing blade and the resistance value (Ω) of the developing blade obtained by the measurement. As shown in FIG. 6, as the potential difference between the two increases, the resistance value of the developing blade 4 decreases. Therefore, in a low temperature / low humidity environment, the voltage applied to the developing blade 4 is increased in order to obtain a sufficient electric field, and in a high temperature / high humidity environment, the developing blade 4 is used to eliminate the influence of charge injection described later. You may set the voltage applied to to small.

本発明の当接部材(半導電ゴム4b)の厚みとしては、現像ブレードの成型方法、コスト等に応じて適宜決定することができるが、通常、10μm〜5mmであり、30μm〜2mmが好ましい。当接部材(半導電ゴム4b)の厚みが10μm未満であると、抵抗調整が困難になり、抵抗にバラツキが生じ易くなり、5mmを越えると、導電性粉の偏在が大きくなり、誘電層が形成され、抵抗損失が大きくなってしまうので実用的ではない。   The thickness of the contact member (semiconductive rubber 4b) of the present invention can be appropriately determined according to the molding method of the developing blade, cost, etc., but is usually 10 μm to 5 mm, and preferably 30 μm to 2 mm. If the thickness of the abutting member (semiconductive rubber 4b) is less than 10 μm, resistance adjustment becomes difficult and resistance tends to vary. If the thickness exceeds 5 mm, uneven distribution of the conductive powder increases, and the dielectric layer becomes This is not practical because it forms a large resistance loss.

現像ブレード4の現像ローラ3表面に対する接触圧は、線圧約20g/cm〜100g/cmが好適である。20g/cm以下になると、充分なトナー規制ができず、振動などの影響により現像ローラ3に担時されるトナー量が変化してしまう。100g/cm以上になると、圧力等によりトナーTに混合されている外添剤がトナーT表面から剥離しやすくなり、トナーTを劣化させ、トナーTの帯電性が低下していくことになる。   The contact pressure of the developing blade 4 against the surface of the developing roller 3 is preferably about 20 g / cm to 100 g / cm of linear pressure. If it is 20 g / cm or less, sufficient toner regulation cannot be performed, and the amount of toner carried on the developing roller 3 changes due to the influence of vibration or the like. When it is 100 g / cm or more, the external additive mixed in the toner T due to pressure or the like is easily peeled off from the surface of the toner T, the toner T is deteriorated, and the charging property of the toner T is lowered.

線圧の測定方法としては、引き抜き板として長さ100mm×幅15mm×厚さ30μmのステンレス薄板と、挟み板として長さ180mm×幅30mm×厚さ30μmのステンレス薄板を長さを半分にするように折ったものを用意する。そして、挟み板の間に引き抜き板を挿入し、該挟み板を現像ローラ3と現像ブレード4の間に挿入する。   As a method for measuring the linear pressure, a stainless steel thin plate having a length of 100 mm × width 15 mm × thickness 30 μm as a drawing plate and a stainless steel thin plate having a length of 180 mm × width 30 mm × thickness 30 μm as a sandwiching plate are halved in length. Prepare something folded in Then, a drawing plate is inserted between the sandwiching plates, and the sandwiching plate is inserted between the developing roller 3 and the developing blade 4.

その状態でバネばかり等で引き抜き板を一定速度で引き抜き、そのときのバネばかりの値(単位:g)を読む。そしてバネばかりが示す値を1.5で除算して、単位をg/cmにして線圧が求められる。   In this state, the pulling plate is pulled out at a constant speed with only a spring or the like, and the value of the spring only at that time (unit: g) is read. Then, the value indicated by the spring alone is divided by 1.5 to obtain the linear pressure with the unit of g / cm.

ブレードバイアス電源14から現像ブレード4に印加される電圧は、トナーTの帯電極性と同極性であって、その絶対値が、現像ローラ3に印加される電圧よりも大きな電圧が印加されることが好ましい。すなわち、現像ローラ3に現像バイアス電源12から、DC=−350Vの電圧が供給されるとすると、例えば−500Vの電圧が現像ブレード4には供給されるとよい。なお、この際の電位差を「Δ−150V」と示す。   The voltage applied to the developing blade 4 from the blade bias power supply 14 is the same polarity as the charging polarity of the toner T, and a voltage whose absolute value is larger than the voltage applied to the developing roller 3 may be applied. preferable. That is, if a voltage of DC = −350 V is supplied to the developing roller 3 from the developing bias power supply 12, for example, a voltage of −500 V may be supplied to the developing blade 4. The potential difference at this time is indicated as “Δ−150 V”.

本実施の形態において、ブレードバイアス電源14が現像バイアス電源12より負極性側に大きいと、現像ブレード4と現像ローラ3の間の空間(以下、規制ニップ)に負極性のトナーが侵入した場合、負極性のトナーは現像ローラ3側に押し付けられる。   In the present embodiment, if the blade bias power supply 14 is larger on the negative polarity side than the development bias power supply 12, when negative polarity toner enters the space between the development blade 4 and the development roller 3 (hereinafter, regulation nip), The negative toner is pressed against the developing roller 3 side.

現像ローラ3は速度をもって回転しているため、現像ローラ3表面近傍に押し付けられた負極性トナーは、現像ローラ3を通過することになる。逆に正極性に帯電しているトナーは、規制ニップでは現像ブレード4側に押しつけられることになる。現像ブレード4は静止しているため、現像ニップを通過する速度は非常に遅くなる。   Since the developing roller 3 rotates at a speed, the negative toner pressed near the surface of the developing roller 3 passes through the developing roller 3. Conversely, the toner charged to positive polarity is pressed against the developing blade 4 at the regulation nip. Since the developing blade 4 is stationary, the speed of passing through the developing nip is very slow.

(現像ローラと感光ドラムの当接圧)
現像ローラ3の感光ドラム1に対する当接圧は、上記線圧の測定と同様の測定において、線圧20g/cm〜120g/cmとすることが好ましい。線圧20g/cm以下となると、現像ローラ3と感光ドラム1との接触状態が不安定となり、線圧120g/cm以上となると圧力等によりトナーに混合されている外添剤がトナー表面から剥離しやすくなる。その結果、トナーを劣化させ、現像ブレード4によるトナーの帯電性が低下していくことになる。
(Contact pressure between developing roller and photosensitive drum)
The contact pressure of the developing roller 3 with respect to the photosensitive drum 1 is preferably set to a linear pressure of 20 g / cm to 120 g / cm in the same measurement as the measurement of the linear pressure. When the linear pressure is 20 g / cm or less, the contact state between the developing roller 3 and the photosensitive drum 1 becomes unstable, and when the linear pressure is 120 g / cm or more, the external additive mixed with the toner due to the pressure is peeled off from the toner surface. It becomes easy to do. As a result, the toner is deteriorated and the chargeability of the toner by the developing blade 4 is lowered.

(使用されるトナー)
本実施の形態では、トナー(現像剤)Tとして、一成分非磁性トナーTを用いた。このトナーTは、結着樹脂、電荷制御剤を含む懸濁重合法により調整され、流動化剤などを外添剤として添加することで作製可能である。
(Toner used)
In the present embodiment, a one-component nonmagnetic toner T is used as the toner (developer) T. The toner T is prepared by a suspension polymerization method including a binder resin and a charge control agent, and can be produced by adding a fluidizing agent or the like as an external additive.

ここで、体積平均粒径Rは、LS−230型レーザ回折式粒度分布測定装置(ベックマン・コールター株式会社製)にリキッドモジュールを取り付けて0.04μm〜2000μmの粒径を測定範囲とし、得られる体積基準の粒度分布により算出した。 Here, the volume average particle size RT is obtained by attaching a liquid module to an LS-230 type laser diffraction particle size distribution measuring device (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) and measuring a particle size of 0.04 μm to 2000 μm. The volume-based particle size distribution was calculated.

本実施の形態では、体積平均粒径Rが4.0μm〜8.2μmのトナーTを用いることで、画像品質の向上を達成することができた。なお、トナーの体積平均粒径Rが8.2μmを超えると、中間調画像上や微小ドット領域にザラツキが発生し、体積平均粒径Rが4.0μm未満では、現像ローラ3への安定したコーティングができないため、画像品質が低下する。 In the present embodiment, the image quality can be improved by using the toner T having a volume average particle size RT of 4.0 μm to 8.2 μm. When the volume average particle size RT of the toner exceeds 8.2 μm, roughness occurs on the halftone image or in the minute dot area. When the volume average particle size RT is less than 4.0 μm, the toner is applied to the developing roller 3. Since stable coating is not possible, image quality is degraded.

また、本実施の形態におけるトナーTは、画像解析装置で測定した形状係数SF−1の値が100〜160であり、形状係数SF−2の値が100〜140であることが好ましい。また、形状係数SF−1の値が100〜140であり、形状係数SF−2の値が100〜120であれば更に好ましい。また、上記の条件を満たし、かつ、(SF−2)/(SF−1)の値を1.0以下とすることにより、トナーの諸特性のみならず、画像解析装置とのマッチングがきわめて良好なものとなることがわかっている。   The toner T in the present embodiment preferably has a shape factor SF-1 value of 100 to 160 and a shape factor SF-2 value of 100 to 140 measured by the image analysis apparatus. Further, it is more preferable that the value of the shape factor SF-1 is 100 to 140 and the value of the shape factor SF-2 is 100 to 120. Further, by satisfying the above conditions and setting the value of (SF-2) / (SF-1) to 1.0 or less, not only the characteristics of the toner but also matching with the image analysis apparatus is extremely good. I know it will be something.

なお、上記形状係数SF−1、SF−2は、以下のようにして求められるパラメータである。まず、FE−SEM(S−800)(株式会社日立製作所製)を用い、倍率500倍に拡大したトナー像を100個無作為にサンプリングする。そして、その画像情報をインターフェースを介して画像解析装置(Luzex3)(ニコレ社製)に導入して解析を行い、下式より算出する。
(数2)SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF−2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100
AREA:トナー投影面積、MXLNG:絶対最大長、PERI:周長
The shape factors SF-1 and SF-2 are parameters obtained as follows. First, using FE-SEM (S-800) (manufactured by Hitachi, Ltd.), 100 toner images enlarged at a magnification of 500 times are sampled randomly. Then, the image information is introduced into an image analysis apparatus (Luxex 3) (manufactured by Nicole) via an interface, analyzed, and calculated from the following equation.
(Expression 2) SF-1 = {(MXXLNG) 2 / AREA} × (π / 4) × 100
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (1 / 4π) × 100
AREA: toner projected area, MXLNG: absolute maximum length, PERI: circumference

トナーの形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度合を示し、その数値が大きくなるに
つれて球形から徐々に不定形となる。SF−2はトナー粒子の凹凸度合を示し、トナー表面の凹凸が顕著となる。形状係数SF−1が160を越える場合には、転がり抵抗が低くなるためトルクが増大する。また、摩擦が大きくなるため、摩擦熱が大きくなりトナー劣化を起こしやすい。
The toner shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the toner particles, and gradually increases from a spherical shape to an irregular shape as the value increases. SF-2 indicates the degree of unevenness of the toner particles, and the unevenness of the toner surface becomes remarkable. When the shape factor SF-1 exceeds 160, the rolling resistance becomes low, and the torque increases. In addition, since friction increases, frictional heat increases and toner deterioration is likely to occur.

図7に低温・低湿環境下におけるブレードバイアス電位(V)と現像ローラ上のトナーコート量(M/A)の関係を示す。ここで、横軸は現像ブレード4と現像ローラ3の電位差を、縦軸は現像ブレード4通過後の現像ローラ3上に担持された単位面積あたりのトナー量(M/A)を示している。   FIG. 7 shows the relationship between the blade bias potential (V) and the toner coat amount (M / A) on the developing roller in a low temperature / low humidity environment. Here, the horizontal axis indicates the potential difference between the developing blade 4 and the developing roller 3, and the vertical axis indicates the toner amount (M / A) per unit area carried on the developing roller 3 after passing through the developing blade 4.

また、黒丸(●)は、図6に示す本実施の形態における現像ブレード4を用いた場合の結果を示す。四角(□)は、抵抗値がほぼ絶縁であり、−400V以上の電位差を印加しても1×10Ω以上の現像ブレードを用いた場合の結果である。ばつ(×)は、現像ブレードにリン青銅(導体)を用いた場合の結果である。 Black circles (●) show the results when the developing blade 4 in the present embodiment shown in FIG. 6 is used. Squares (□) are results when a developing blade having a resistance value of approximately 1 × 10 9 Ω or more is used even when a potential difference of −400 V or more is applied. The cross (×) is the result when phosphor bronze (conductor) is used for the developing blade.

ここで、現像ローラ3上に所望のトナー濃度を得るためには、M/Aで0.35(図7中一点鎖線部)以上を必要とする。従って、図7に示されるように、本実施の形態における現像ブレード4を使用し、規制ニップ中にトナーTを現像ローラ3側に押し付ける電界を形成することで、所望の濃度を得ることは可能である。   Here, in order to obtain a desired toner density on the developing roller 3, M / A needs to be 0.35 (dotted line portion in FIG. 7) or more. Therefore, as shown in FIG. 7, it is possible to obtain a desired density by using the developing blade 4 in the present embodiment and forming an electric field that presses the toner T toward the developing roller 3 in the regulating nip. It is.

しかし、抵抗値が高い場合(□)においては、規制ニップにトナーTが現像ローラ側に転移するだけの電界が生じにくいため、現像ローラ3上のトナー量は増加しない。逆に、現像ローラ3の抵抗が低い場合(×)においても、画像濃度が得られるが以下に示す低速時かぶりが発生する。   However, when the resistance value is high (□), the amount of toner on the developing roller 3 does not increase because an electric field sufficient to transfer the toner T to the developing roller side is hardly generated in the regulation nip. On the contrary, even when the resistance of the developing roller 3 is low (x), the image density can be obtained, but the following low-speed fog occurs.

該電界は、高温・高湿環境下では、トナーTと現像ローラ3等の接触抵抗が低下するため、一旦帯電したトナーTの電荷が現像ローラ3側にぬけやすく、簡単に電荷が消失される状態にある。すなわち、摩擦帯電または現像ブレード4からの電荷注入があっても、それらの電荷が現像ローラ3側に逃げ消失した結果、低速時かぶりは発生しやすくなる。   Since the contact resistance between the toner T and the developing roller 3 and the like is lowered in an environment of high temperature and high humidity, the electric field easily loses the electric charge of the toner T once charged to the developing roller 3 side and easily disappears. Is in a state. That is, even if there is frictional charging or charge injection from the developing blade 4, fogging tends to occur at a low speed as a result of those charges escaping and disappearing to the developing roller 3 side.

よって、低速時かぶりは電荷の抜けやすさで決まるため、該電界がかかっている時間が長いほど(現像ブレードと現像ローラの当接幅が長い)、または現像ブレードの抵抗値が低いほど(現像ブレードと現像ローラ間に大きな電界が形成される)電荷が抜ける。   Therefore, since the fog at low speed is determined by the ease of charge removal, the longer the electric field is applied (the longer the contact width between the developing blade and the developing roller), or the lower the resistance value of the developing blade (development) A large electric field is formed between the blade and the developing roller).

また、本実施の形態では、トナーTを介して現像ローラ3と当接する現像ブレード4の表面が半導電性ゴム4b(当接部材)によって形成される。よって、半導電性ゴム4bの半導電性によりブレードバイアスの電圧には電位降下が発生し、当接部材4b表面に現れる電位は低くなる。この結果、規制ニップ中に生じる電界は導電のものと比較すると小さくなり、トナーTに対する正極性の電荷注入は少なくなる。   In the present embodiment, the surface of the developing blade 4 that contacts the developing roller 3 through the toner T is formed by the semiconductive rubber 4b (contact member). Therefore, a potential drop occurs in the blade bias voltage due to the semiconductivity of the semiconductive rubber 4b, and the potential appearing on the surface of the contact member 4b becomes low. As a result, the electric field generated in the regulation nip is smaller than that of the conductive one, and the positive charge injection to the toner T is reduced.

以上より、本実施の形態では、高温・高湿環境による電荷の消失の影響をなるべく少なくした状態で、低温・低湿環境における画像濃度の追従性を得ることが可能となる。さらに、現像ローラ3の算術平均粗さより現像ブレード4の算術平均粗さを大きくすることにより、現像ローラ3側へ電荷が抜ける表面積より現像ブレード4がトナーTへ電荷注入可能な面積が増えるため、好適に電荷を与えることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, it is possible to obtain image density followability in a low temperature / low humidity environment while minimizing the effect of charge loss due to a high temperature / high humidity environment. Furthermore, by making the arithmetic average roughness of the developing blade 4 larger than the arithmetic average roughness of the developing roller 3, the area where the developing blade 4 can inject charges into the toner T is increased from the surface area through which charges are released to the developing roller 3 side. It becomes possible to give an electric charge suitably.

(実施例と比較例の比較結果)
次に、現像ローラ表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径RT、現像ブレード
表面の算術平均粗さR、現像ブレードの抵抗値、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δ、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lを、下記のように設定する。そして
、上記で示した本発明に係る画像形成装置が取り得る範囲に設定した(実施例1)〜(実施例13)と、従来例である(比較例1)〜(比較例7)との比較結果について説明する。
(Comparison result of Example and Comparative Example)
Next, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface, the volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic average roughness R B of the developing blade surface, the resistance value of the developing blade, the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ The contact width L between the developing blade and the developing roller is set as follows. Then, (Example 1) to (Example 13) set in a range that can be taken by the image forming apparatus according to the present invention described above, and (Comparative Example 1) to (Comparative Example 7) which are conventional examples. The comparison result will be described.

(実施例1)
実施例1では、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μm、と設定した。これによると、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)となる。
Example 1
In Example 1, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness 1.3μm to R B of the developing blade surface, a set did. According to this, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は、5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)とする。さらに、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150V(ブレードバイアス電源:−500V、現像バイアス電源:−350V)である。また、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは0.9mmである。現像ブレード4の抵抗値は、各環境でブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分の電圧を印加して測定したものである。 The resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment). Further, the difference Δ between the blade bias power source and the development bias power source is −150 V (blade bias power source: −500 V, development bias power source: −350 V). The contact width L between the developing blade and the developing roller is 0.9 mm. The resistance value of the developing blade 4 is measured by applying a voltage difference between the blade bias power source and the developing bias power source in each environment.

(実施例2)
実施例2では、実施例1から現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lを狭くした点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、実施例1と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Example 2)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is reduced, and the other settings are the same as those in the first embodiment. That is, in the same manner as in Example 1, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は、5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lを0.4mmとした。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment). The difference Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 was set to 0.4 mm.

(実施例3)
実施例3では、実施例1から現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lを広くした点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、実施例1と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Example 3)
The third embodiment is different from the first embodiment in that the contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is increased, and the other settings are the same as those in the first embodiment. That is, in the same manner as in Example 1, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は、5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは1.3mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment). The difference Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 1.3 mm.

(比較例1)
比較例1は、実施例3から現像ブレードと現像ローラの当接幅Lを更に広くした点が異なり、その他は実施例3と同一の設定である。すなわち、実施例3と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 differs from Example 3 in that the contact width L between the developing blade and the developing roller is further increased, and the other settings are the same as those in Example 3. That is, in the same manner as in Example 3, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は、5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の
差分Δは−150Vである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは1.5mmである。
Further, the resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade and the developing roller is 1.5 mm.

(比較例2)
比較例2は、実施例2から現像ブレードと現像ローラの当接幅Lを更に狭くした点が異なり、その他は実施例2と同一の設定である。すなわち、実施例2と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Comparative Example 2)
Comparative Example 2 differs from Example 2 in that the contact width L between the developing blade and the developing roller is further narrowed, and the other settings are the same as in Example 2. That is, in the same manner as in Example 2, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは0.2mmである。 The resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is -150V. The contact width L between the developing blade and the developing roller is 0.2 mm.

(実施例4)
実施例4は、実施例1から現像ブレード4の抵抗値を大きくした点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、実施例1と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
Example 4
The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the resistance value of the developing blade 4 is increased, and the other settings are the same as those in the first embodiment. That is, in the same manner as in Example 1, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

そして、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は8×10Ω(低温・低湿環境)/5×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−250Vである。なお、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは、実施例1と同様に0.9mmである。 The resistance value of the developing blade used at this time is 8 × 10 8 Ω (low temperature / low humidity environment) / 5 × 10 8 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is -250V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm as in the first embodiment.

(実施例5)
実施例5は、実施例1から現像ブレード4の抵抗値を小さくした点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、実施例1と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Example 5)
The fifth embodiment is different from the first embodiment in that the resistance value of the developing blade 4 is reduced, and the other settings are the same as those in the first embodiment. That is, in the same manner as in Example 1, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は6×10Ω(低温・低湿環境)/3×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−100Vである。なお、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは、実施例1と同様に0.9mmである。 The resistance value of the developing blade 4 used at this time is 6 × 10 6 Ω (low temperature / low humidity environment) / 3 × 10 6 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −100V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm as in the first embodiment.

(比較例3)
比較例3は、実施例5から現像ブレードの抵抗値を小さくした点が異なり、その他は実施例5と同一の設定である。すなわち、実施例5と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Comparative Example 3)
Comparative Example 3 is different from Example 5 in that the resistance value of the developing blade is reduced, and the other settings are the same as in Example 5. That is, in the same manner as in Example 5, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は4×10Ω(低温・低湿環境)/1×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−100Vである。なお、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは、実施例5と同様に0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade used at this time is 4 × 10 5 Ω (low temperature / low humidity environment) / 1 × 10 5 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is -100V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm as in the fifth embodiment.

(比較例4)
比較例4は、実施例4から現像ブレードの抵抗値を大きくした点が異なり、その他は実施例4と同一の設定である。すなわち、実施例4と同様に、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 is different from Example 4 in that the resistance value of the developing blade is increased, and the other settings are the same as in Example 4. That is, in the same manner as in Example 4, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface 1. Set to 3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は5×109Ω(低温・低湿環境)/
1×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−400Vである。なお、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは、実施例4と同様に0.9mmである。
The resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 9 Ω (low temperature / low humidity environment) /
1 × 10 8 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source is −400V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm as in the fourth embodiment.

(実施例6)
実施例6は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さRを2.2μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを2.0μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.49(R/R)である。
(Example 6)
Example 6 is different from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface 2.2 .mu.m, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade surface is set to 2.0 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.49 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例7)
実施例7は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ3表面の算術平均粗さRを3.6μm、トナーTの体積平均粒径Rを7.9μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを1.0μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーTの体積平均粒径Rに対して0.46(R/R)である。
(Example 7)
Example 7 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 surface 3.6 [mu] m, a volume average particle diameter R T of the toner T 7.9 .mu.m, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 1.0μm . Accordingly, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.46 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner T.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(比較例5)
比較例5は、実施例6から現像ローラ表面の算術平均粗さRを大きくした点が異なり、その他は実施例6と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さRを2.7μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを2.0μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.6(R/R)である。
(Comparative Example 5)
Comparative Example 5 is different from Example 6 in that the arithmetic average roughness RD of the developing roller surface is increased, and the other settings are the same as in Example 6. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface 2.7 .mu.m, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade surface is set to 2.0 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.6 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは0.9mmである。 The resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is -150V. The contact width L between the developing blade and the developing roller is 0.9 mm.

(比較例6)
比較例6は、実施例7から現像ローラ3の表面の算術平均粗さRを大きくした点が異なり、その他は実施例7と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さRを4.3μm、トナーの体積平均粒径Rを7.9μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを1.0μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.54(R/R)である。
(Comparative Example 6)
Comparative Example 6 differs from Example 7 in that the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller 3 is increased, and the other settings are the same as in Example 7. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface 4.3 [mu] m, a volume average particle diameter R T of the toner 7.9 .mu.m, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade surface is set to 1.0 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.54 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは0.9mmである。 The resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is -150V. The contact width L between the developing blade and the developing roller is 0.9 mm.

(実施例8)
実施例8は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ3表面の算術平均粗さRを1.0μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを1.6μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.22(R/R)である。このとき、R>Rの関係が成立する。
(Example 8)
Example 8 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That, 1.0 .mu.m arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 surface, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 1.6 [mu] m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.22 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner. At this time, the relationship of R B > R D is established.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例9)
実施例9は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ3表面の算術平均粗さRを1.0μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード表面の算術平均粗さRを0.8μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.22(R/R)である。このとき、R<Rの関係が成立する。
Example 9
Example 9 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That, 1.0 .mu.m arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 surface, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade surface is set to 0.8 [mu] m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.22 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner. At this time, the relationship of R B <R D is established.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例10)
実施例10は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ3表面の算術平均粗さRを3.2μm、トナーの体積平均粒径Rを7.9μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを2.8μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.41(R/R)である。このとき、R<Rの関係が成立する。
(Example 10)
Example 10 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 surface 3.2 .mu.m, the volume average particle diameter R T of the toner 7.9 .mu.m, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 2.8 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.41 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner. At this time, the relationship of R B <R D is established.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例11)
実施例11は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さRを3.2μm、トナーの体積平均粒径Rを7.9μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを2.8μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.41(R/R)である。このとき、R>Rの関係が成立する。
Example 11
Example 11 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That is, the arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface 3.2 .mu.m, the volume average particle diameter R T of the toner 7.9 .mu.m, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 2.8 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.41 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner. At this time, the relationship of R B > R D is established.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例12)
実施例12は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ表面の算術平均粗さRを0.1μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを0.12μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.02(R/R)である。
Example 12
Example 12 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That, 0.1 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 0.12 .mu.m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.02 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(実施例13)
実施例13は、実施例1から現像ローラ3の表面の算術平均粗さR、トナーの体積平均粒径R、現像ブレード4の表面の算術平均粗さRを変更した点が異なり、その他は実施例1と同一の設定である。すなわち、現像ローラ3表面の算術平均粗さRを0.6μm、トナーの体積平均粒径Rを4.5μm、現像ブレード4表面の算術平均粗さRを0.7μmと設定した。よって、現像ローラ3表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.16(R/R)である。
(Example 13)
Example 13 differs from Example 1 in that the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3, the volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the surface of the developing blade 4 are changed. Other settings are the same as those in the first embodiment. That, 0.6 .mu.m arithmetic mean roughness R D of the developing roller 3 surface, 4.5 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, and the arithmetic average roughness R B of the developing blade 4 surface is set to 0.7 [mu] m. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the surface of the developing roller 3 is 0.16 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレード4の抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは−150Vである。そして、現像ブレード4と現像ローラ3の当接幅Lは0.9mmである。 Further, the resistance value of the developing blade 4 used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference between the blade bias power supply and the development bias power supply Δ is −150V. The contact width L between the developing blade 4 and the developing roller 3 is 0.9 mm.

(比較例7)
比較例7は、実施例1から現像ブレードの電界方向を逆にしたと、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lを大きくした点が異なる。すなわち、負極性に帯電したトナーが現像ブレード側に押し付けられる電界である。また、現像ローラ表面の算術平均粗さRを1.5μm、トナーの体積平均粒径Rを6.1μm、現像ブレード表面の算術平均粗さR
を1.3μmと設定した。よって、現像ローラ表面の算術平均粗さRは、トナーの体積平均粒径Rに対して0.25(R/R)である。
(Comparative Example 7)
Comparative Example 7 differs from Example 1 in that when the electric field direction of the developing blade is reversed, the contact width L between the developing blade and the developing roller is increased. That is, an electric field in which the negatively charged toner is pressed against the developing blade side. Also, 1.5 [mu] m and an arithmetic mean roughness R D of the developing roller surface, 6.1 [mu] m volume average particle diameter R T of the toner, the arithmetic mean roughness R B of the developing blade surface
Was set to 1.3 μm. Therefore, the arithmetic average roughness R D of the developing roller surface is 0.25 (R D / R T ) with respect to the volume average particle diameter R T of the toner.

また、このとき使用される現像ブレードの抵抗値は5×10Ω(低温・低湿環境)/2×10Ω(高温・高湿環境)であり、ブレードバイアス電源と現像バイアス電源の差分Δは+150Vである。そして、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lは1.5mmである。 The resistance value of the developing blade used at this time is 5 × 10 7 Ω (low temperature / low humidity environment) / 2 × 10 7 Ω (high temperature / high humidity environment), and the difference Δ between the blade bias power source and the developing bias power source Δ Is + 150V. The contact width L between the developing blade and the developing roller is 1.5 mm.

上記(実施例1)〜(実施例13)と(比較例1)〜(比較例7)について以下の評価を行った。   The following evaluation was performed for the above (Example 1) to (Example 13) and (Comparative Example 1) to (Comparative Example 7).

(1)低温・低湿環境による濃度追従性評価
濃度追従性評価は、画像形成装置を評価環境15.0℃、10%Rhにて1日放置して
当該環境になじませた後、100枚印字後に行った。100枚の印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価はベタ黒画像を連続10枚出力し、10枚目のベタ黒画像の出力先端と後端の濃度差から評価を、spectordensitometer500(X-Rite社製)を用いて行った。印字テスト及び評価
画像は単色であり、通常紙速度(200mm/sec)にて出力した。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○:ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.2未満
△:ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.2以上0.3未満
×:ベタ黒画像において、紙先端と紙後端での濃度差が0.3以上
(1) Density follow-up evaluation under low temperature and low humidity environment The density follow-up evaluation is performed by leaving the image forming apparatus in an evaluation environment at 15.0 ° C. and 10% Rh for 1 day to adjust to the environment, and then printing 100 sheets. I went later. The printing test for 100 sheets was performed by continuously passing a horizontal line recorded image having an image ratio of 5%. Image evaluation was performed by using a spectrum densitometer 500 (manufactured by X-Rite Co., Ltd.) based on the density difference between the leading edge and the trailing edge of the tenth solid black image. The print test and the evaluation image are monochromatic and output at a normal paper speed (200 mm / sec). And it evaluated by the symbol of (circle), (triangle | delta), and x demonstrated below.
◯: The density difference between the leading edge and the trailing edge of the paper in a solid black image is less than 0.2. Δ: The density difference between the leading edge of the paper and the trailing edge in the solid black image is 0.2 or more and less than 0.3. In solid black images, the density difference between the leading edge and the trailing edge of the paper is 0.3 or more

(2)高温・高湿環境における低速時かぶりの評価
低速時かぶり評価は、画像形成装置を評価環境30.0℃、80%Rhにて1日放置し
て当該環境になじませた後、1000枚印字後更に2日間当該環境に放置した後に行った。1000枚の印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。2日間当該環境に放置した後、画像評価はベタ白画像を連続3枚出力し、3枚目のベタ白画像のかぶり量を測定した。
(2) Evaluation of low-speed fogging in a high-temperature and high-humidity environment Low-speed fogging evaluation was performed after the image forming apparatus was allowed to stand in the evaluation environment at 30.0 ° C. and 80% Rh for one day, and then adjusted to the environment. This was carried out after the sheet was left in the environment for another 2 days after printing. The 1000-sheet printing test was performed by continuously passing a horizontal line recorded image having an image ratio of 5%. After being left in the environment for 2 days, the image evaluation was performed by continuously outputting three solid white images and measuring the amount of fogging of the third solid white image.

かぶり量の測定は、画像表面の濃度を反射濃度計TC−6DS(東京電色社製)で測定した。同じロットの紙の反射濃度(%)からベタ白画像の反射濃度(%)を差し引くことで画像形成によるカブリが求められる。印字テストは通常紙速度(200mm/sec)にて出力し、評価画像は厚紙速度(65mm/sec)にて出力した。評価時は単色にて評価を行った。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○:用紙内のカブリ最大値が3%未満
△:用紙内のカブリ最大値が3%以上7%未満
×:用紙内のカブリ最大値が7%以上
本評価基準として、3%を区切りとしたのは、カブリが3%を越えるとカブリトナーによる用紙の変色が目立つようになるからである。
The fog amount was measured by measuring the density of the image surface with a reflection densitometer TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku). The fog due to image formation is obtained by subtracting the reflection density (%) of the solid white image from the reflection density (%) of the paper of the same lot. The print test was output at a normal paper speed (200 mm / sec), and the evaluation image was output at a thick paper speed (65 mm / sec). At the time of evaluation, the evaluation was performed using a single color. And it evaluated by the symbol of (circle), (triangle | delta), and x demonstrated below.
○: The maximum fog value in the paper is less than 3%. Δ: The maximum fog value in the paper is 3% or more and less than 7%. X: The maximum fog value in the paper is 7% or more. This is because when the fog exceeds 3%, discoloration of the paper due to fog toner becomes conspicuous.

(3)耐久画像濃度変化の評価
耐久画像濃度変化の評価は、画像形成装置を評価環境15.0℃、10%Rhにて1日
放置して当該環境になじませた後、100枚毎に評価画像を出力して、1000枚まで印字を行った。印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価はベタ黒画像を1枚出力し、ベタ黒画像の平均濃度の評価をspectordensitometer500(X-Rite社製)を用いて行った。印字テスト及び評価
画像は単色であり、通常紙速度(200mm/sec)にて出力した。評価としては、100枚毎に出力したベタ画像の平均濃度の推移の中で、最大値と最小値の差分により評価した。
○:耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が0.2未満
△:耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が0.2以上0.3未満
×:耐久中にて平均濃度の最大値と最小値の濃度差が0.3以上
(3) Evaluation of change in durable image density Evaluation of change in durable image density is carried out by leaving the image forming apparatus in the evaluation environment at 15.0 ° C. and 10% Rh for one day to adjust to the environment, and then every 100 sheets. An evaluation image was output, and printing was performed up to 1000 sheets. The printing test was performed by continuously passing a horizontal line of recorded images having an image ratio of 5%. For the image evaluation, one solid black image was output, and the average density of the solid black image was evaluated using a spectrum densitometer 500 (manufactured by X-Rite). The print test and the evaluation image are monochromatic and output at a normal paper speed (200 mm / sec). As the evaluation, the evaluation was performed by the difference between the maximum value and the minimum value in the transition of the average density of the solid image output every 100 sheets.
○: The difference between the maximum value and the minimum value of the average concentration during endurance is less than 0.2. Δ: The difference between the maximum value and the minimum value of the average concentration during endurance is 0.2 or more and less than 0.3. The difference in density between the maximum and minimum average concentrations during endurance is 0.3 or more

(4)画像均一性評価
画像均一性評価は、画像形成装置を評価環境15.0℃、10%Rhにて1日放置して
当該環境になじませた後、100枚印字後に行った。100枚の印字テストは、画像比率5%の横線の記録画像を連続的に通紙して行った。画像評価はベタ黒を1枚出力後、再度ベタ黒画像を出力して途中で画像形成装置を強制停止させる。強制停止させた状態の感光ドラム上のトナーの様子を観察すると同時に先に出力したベタ黒画像の濃度の均一性を目視で観察した。そして、以下に説明する○、△、×の記号で評価を行った。
○:感光ドラム上で摺擦跡もなく、紙上のベタ黒画像も均一である
△:感光ドラム上に摺擦跡は見られるが、紙上のベタ黒画像では問題がない
×:感光ドラム上に摺擦跡が散見され、紙上のベタ黒画像も不均一である
ここで摺擦跡とは、感光ドラム上のトナー層にて現像ローラの凸部により剥ぎ取られた微少な縦スジ状の跡をいい、この摺擦跡の部分は感光ドラム表面が見える状態となっている。
(4) Image Uniformity Evaluation Image uniformity was evaluated after 100 sheets were printed after the image forming apparatus was allowed to stand for 1 day at an evaluation environment of 15.0 ° C. and 10% Rh for one day. The printing test for 100 sheets was performed by continuously passing a horizontal line recorded image having an image ratio of 5%. In the image evaluation, after outputting one sheet of solid black, a solid black image is output again and the image forming apparatus is forcibly stopped halfway. The state of the toner on the photosensitive drum in the state where it was forcibly stopped was observed, and at the same time, the uniformity of the density of the solid black image output previously was visually observed. And it evaluated by the symbol of (circle), (triangle | delta), and x demonstrated below.
○: There is no rubbing trace on the photosensitive drum, and the solid black image on the paper is uniform.
Δ: A rubbing trace is seen on the photosensitive drum, but there is no problem with the solid black image on the paper. The trace refers to a minute vertical streak trace that is peeled off by the convex portion of the developing roller in the toner layer on the photosensitive drum, and the surface of the photosensitive drum can be seen at the rubbing trace portion.

(評価結果)
以下、評価結果を表1、表2に示す。

Figure 2009288539
Figure 2009288539
(Evaluation results)
The evaluation results are shown in Tables 1 and 2 below.
Figure 2009288539
Figure 2009288539

はじめに従来技術である比較例1及び比較例2と、実施例1〜3とを比較する。比較例1は現像ブレードと現像ローラの当接幅Lが1.5mmと非常に広くなっている。比較例1における低速時かぶりの結果について述べる。高温・高湿環境下において、厚紙速度(65mm/sec)で出力した場合、トナーは現像ローラと現像ブレードに挟まれた領域(以下、規制ニップという)に長い時間存在することになる。   First, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, which are conventional techniques, and Examples 1 to 3 are compared. In Comparative Example 1, the contact width L between the developing blade and the developing roller is as wide as 1.5 mm. The results of low speed fogging in Comparative Example 1 will be described. When output at a thick paper speed (65 mm / sec) in a high-temperature and high-humidity environment, toner is present in a region between the developing roller and the developing blade (hereinafter referred to as a regulation nip) for a long time.

また、規制ニップ中にいる負極性に帯電したトナーは現像ローラ側に電界によって押し付けられる。押し付けられたトナーは、現像ローラ側に押しつけられることになり、トナー表面に存在する電子を現像ローラ側から注入される正孔により中和若しくは逆帯電されることになる。   The negatively charged toner in the regulation nip is pressed against the developing roller by an electric field. The pressed toner is pressed to the developing roller side, and electrons existing on the toner surface are neutralized or reversely charged by holes injected from the developing roller side.

この現象は規制ニップにいる時間が長い(電界の影響を受ける時間が長い)ほど発生しやすくなる。更に規制ニップ中の電界強度が大きいほど電荷注入は促進されるため、現像ブレードの当接部材の抵抗が低い低速時かぶりは発生しやすくなる。   This phenomenon is more likely to occur as the time in the regulation nip is longer (the longer the time affected by the electric field). Furthermore, since the electric charge injection is promoted as the electric field strength in the regulation nip increases, fogging at low speed with low resistance of the contact member of the developing blade is likely to occur.

次に低温・低湿環境による濃度追従性評価結果について述べる。比較例1は現像ブレードと現像ローラの当接幅Lが1.5mmと非常に広くなっていることから、規制ニップ中における現像ブレードが現像スリーブを押圧する力が弱くなりやすく、若干の濃度追従性の低下が認められた。   Next, we will describe the results of concentration follow-up evaluation in a low temperature and low humidity environment. In Comparative Example 1, since the contact width L between the developing blade and the developing roller is as wide as 1.5 mm, the force with which the developing blade presses the developing sleeve in the regulation nip tends to be weak, and the density follows slightly. Sexual decline was observed.

比較例2においては、現像ブレードと現像ローラの当接幅Lが0.2mmと非常に狭くなっていることから、現像ブレードと摺擦する時間が短いため、摩擦帯電する機会が非常に少なくなる。そのため、べた黒画像を出力した場合、紙先端の現像ローラ1周分の長さにおいては、所望の画像濃度は得やすい。しかし、後端においては摩擦帯電されていないトナーが規制ニップ中に突入する。その結果、未帯電のトナーは現像ブレードを通過することができず画像濃度が薄くなることになる。逆に、高温・高湿環境においては、電荷注入される時間が短いが、もともとの摩擦帯電の機会も少ないため、若干のかぶりが発生す
ることになる。
In Comparative Example 2, since the contact width L between the developing blade and the developing roller is as narrow as 0.2 mm, the time for sliding against the developing blade is short, so the chance of frictional charging is greatly reduced. . For this reason, when a solid black image is output, a desired image density is easily obtained in the length of one round of the developing roller at the leading end of the paper. However, at the rear end, toner that is not frictionally charged enters the regulation nip. As a result, the uncharged toner cannot pass through the developing blade, and the image density becomes thin. On the contrary, in a high temperature / high humidity environment, the time for injecting the charge is short, but since there is little opportunity for the original triboelectric charging, a slight fog is generated.

これに対し、実施例1〜3においては、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な電界を形成し、トナーに電荷を与える。一方、高温・高湿環境下では現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することになる。   On the other hand, in Examples 1 to 3, in a low temperature and low humidity environment, an appropriate electric field is formed in the regulation nip and charges are given to the toner. On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, charge neutralization and reverse charging are suppressed in order to suppress the current flowing through the developing blade.

次に、実施例4、5と、比較例3、4について説明する。比較例3では、現像ブレードの抵抗が低い状態である。従って前述のように高温・高湿環境下においては現像ローラ側からトナーの電荷が中和されたり逆帯電する電界が形成される。その結果、低速時かぶりが発生することとなる。   Next, Examples 4 and 5 and Comparative Examples 3 and 4 will be described. In Comparative Example 3, the resistance of the developing blade is low. Therefore, as described above, an electric field in which the charge of the toner is neutralized or reversely charged is formed from the developing roller side in a high temperature / high humidity environment. As a result, fogging occurs at a low speed.

逆に、比較例4のように現像ブレードの抵抗が高い場合には、低温・低湿下で現像ブレードと現像ローラ間に負極性トナーを現像ローラ側に付勢するための充分な電界が形成されにくくなるため、所望の濃度追従性が得られないことになる。   On the other hand, when the resistance of the developing blade is high as in Comparative Example 4, a sufficient electric field is formed between the developing blade and the developing roller to bias the negative toner toward the developing roller at a low temperature and low humidity. This makes it difficult to obtain the desired density followability.

これに対して、実施例4、5は、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な電界を形成し、トナーに電荷を与える。一方、高温・高湿環境下では現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することとなる。   On the other hand, in Examples 4 and 5, in a low temperature / low humidity environment, an appropriate electric field is formed in the regulation nip, and the toner is charged. On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, charge neutralization and reverse charging are suppressed in order to suppress the current flowing through the developing blade.

次に実施例6、7と比較例5、6について説明する。比較例5、6では、現像ローラ表面の算術平均粗さRを大きくしている。比較例5は、トナーの体積平均粒径Rが小さいものを用いており、比較例6はトナーの体積平均粒径Rが大きいものを用いている。 Next, Examples 6 and 7 and Comparative Examples 5 and 6 will be described. In Comparative Examples 5 and 6, the arithmetic average roughness RD of the developing roller surface is increased. Comparative Example 5 uses a toner having a small volume average particle size RT , and Comparative Example 6 uses a toner having a large volume average particle size RT .

比較例5、6では、現像ローラ表面の算術平均粗さがトナーの体積平均粒径の0.5倍より大きいため、トナーの摩擦帯電が阻害されやすくなる。すなわち、トナーが現像ローラ表面の凸部と凸部の間に存在し、トナーが現像ブレードや現像ローラ表面と直接摩擦帯電する機会が減少した結果、低温・低湿環境下において現像ブレードを通過するための電荷が得られずに濃度の追従性が悪化することになる。   In Comparative Examples 5 and 6, the arithmetic average roughness of the surface of the developing roller is larger than 0.5 times the volume average particle diameter of the toner, so that the triboelectric charging of the toner is easily inhibited. That is, the toner exists between the protrusions on the surface of the developing roller, and the chance that the toner is directly frictionally charged with the developing blade and the surface of the developing roller is reduced. As a result, the toner passes through the developing blade in a low temperature / low humidity environment. Thus, the following property of the concentration is deteriorated without obtaining the charge.

また、高温・高湿環境下においては摩擦帯電の機会が少ないのは同様であり、低温・低湿環境に比べて影響は大きい。すなわち、低速時かぶりが多量に発生するばかりか、通常紙速度においてもかぶりが発生している。   Similarly, there are few opportunities for frictional charging in a high temperature / high humidity environment, and the influence is greater than in a low temperature / low humidity environment. That is, not only a large amount of fog occurs at low speed, but also fog occurs at normal paper speed.

これに対して、実施例6、7は、低温・低湿環境においては、規制ニップ中に適度な表面粗さを有し、電界により現像ローラ側にトナーを付勢することで規制ニップを多量のトナーが通過可能となる。一方、高温・高湿環境下では前記同様、現像ブレードに流れる電流を抑えるため電荷の中和や逆帯電を抑制することになる。   On the other hand, in Examples 6 and 7, in a low temperature / low humidity environment, the regulation nip has an appropriate surface roughness, and a large amount of regulation nip is formed by urging the toner toward the developing roller by an electric field. The toner can pass through. On the other hand, in a high-temperature and high-humidity environment, as described above, neutralization of charge and reverse charging are suppressed in order to suppress the current flowing through the developing blade.

次に、比較例7について説明する。比較例7は現像ブレードに印加するバイアスを正極性側としている。このバイアス条件では負極性に帯電したトナーは現像ブレード側に押しつけられることとなるため、現像ブレードを通過するトナー量が減少した結果、低温・低湿環境下においては、濃度の追従性が低いばかりか、べた黒画像の平均濃度も低下してしまう。   Next, Comparative Example 7 will be described. In Comparative Example 7, the bias applied to the developing blade is on the positive polarity side. Under this bias condition, the negatively charged toner is pressed against the developing blade, and as a result, the amount of toner passing through the developing blade is reduced. Therefore, the average density of the solid black image is also lowered.

次に耐久画像濃度変化の評価について説明する。実施例8、11は現像ローラ表面の算術平均粗さRと現像ブレード表面の算術平均粗さRの関係が、R>Rとなっている。これと比較して、実施例9、実施例10及び実施例1〜7は、R<Rとなっている。 Next, evaluation of durable image density change will be described. In Examples 8 and 11, the relationship between the arithmetic average roughness R D on the surface of the developing roller and the arithmetic average roughness R B on the surface of the developing blade is R B > R D. By comparison, Example 9, Example 10 and Example 1-7 has a R B <R D.

<Rでは、特に初期のベタ黒画像の平均濃度が低めであり、印字テストの枚数の
増加とともにベタ黒画像の平均濃度が高くなっていきやすい。これは、初期においては現像容器中のトナーの中でも比較的小粒径のトナーが選択的に現像ローラに担持されやすい。その原因として、小粒径トナーのほうがトナーの単位重量当たりの電荷量が大きいことが挙げられる。
When R B < RD , the average density of the initial solid black image is particularly low, and the average density of the solid black image tends to increase as the number of print tests increases. In the initial stage, a toner having a relatively small particle diameter among the toner in the developing container is likely to be selectively carried on the developing roller. The cause is that the toner amount of the small particle size toner has a larger charge amount per unit weight of the toner.

そして、印字テストの枚数の増加により除々に小粒径トナーは現像器から消費されることとなり、次第に現像ローラに担持されるトナー粒径が大きくなっていくことでベタ画像の平均濃度が高くなっていく。   As the number of print tests increases, the small-diameter toner is gradually consumed from the developing device, and the average particle density of the solid image increases as the particle diameter of the toner carried on the developing roller gradually increases. To go.

これに対しR>Rとなっている場合には、現像ブレード表面近傍のトナーも容易に現像ブレードを通過しやすくなる。すなわち、現像ブレード表面の凸部が現像ローラを押圧することとなるため、その間の凹部に存在するトナーに物理的な規制力が加わりにくくなる。 On the other hand, when R B > RD , the toner near the surface of the developing blade easily passes through the developing blade. That is, since the convex portion on the surface of the developing blade presses the developing roller, it is difficult to apply a physical regulating force to the toner existing in the concave portion therebetween.

そのため、凹部にいるトナーも現像ブレードを通過することができ、現像ブレードによるトナー粒径の選択性は減少することとなる。その結果、初期のベタ黒画像濃度の低下が抑制されるため、全体的に耐久による画像濃度変化は少なくなる。   Therefore, the toner in the concave portion can also pass through the developing blade, and the selectivity of the toner particle size by the developing blade is reduced. As a result, a decrease in the initial solid black image density is suppressed, so that an overall change in image density due to durability is reduced.

次に画像均一性評価について説明する。実施例12及び実施例13は、前述の実施例と比較して、現像ローラ表面の算術平均粗さRとトナーの体積平均粒径Rの比が非常に小さくなっている。具体的には、R/RTが0.17未満となっている。 Next, image uniformity evaluation will be described. In Examples 12 and 13, the ratio of the arithmetic average roughness RD on the surface of the developing roller to the volume average particle diameter RT of the toner is very small as compared with the above-described Examples. Specifically, RD / RT is less than 0.17.

よって、現像ローラ上のトナーTを感光ドラム1に転移させるときに画像を乱さない。すなわち、現像ローラの表面の算術平均粗さRがトナーの体積平均粒径に対して0.17倍以上の場合は、現像ローラと感光ドラムが接する所謂現像領域において、感光ドラム側に転移したトナーを現像ローラ表面の凸部が擦ってしまう。よって、トナーを移動させてしまったり、凸部でトナーを再度現像ローラ側に剥ぎ取ってしまったりする。 Therefore, the image is not disturbed when the toner T on the developing roller is transferred to the photosensitive drum 1. That is, when the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller is 0.17 times or more with respect to the volume average particle diameter of the toner, the surface is transferred to the photosensitive drum side in a so-called developing region where the developing roller and the photosensitive drum are in contact with each other. The convex portions on the surface of the developing roller rub the toner. Therefore, the toner is moved, or the toner is peeled off again on the developing roller side by the convex portion.

しかし、現像ローラの表面の算術平均粗さRがトナーの体積平均粒径に対して0.17倍未満の場合には、前述の現像ローラの凸部が感光ドラムに転移したトナーを移動させたり掻き取ったりすることがない。よって、文字のエッジがシャープになると同時にベタ画像等の均一性が向上する。 However, when the arithmetic average roughness RD of the surface of the developing roller is less than 0.17 times the volume average particle diameter of the toner, the toner transferred to the photosensitive drum by the convex portion of the developing roller is moved. There is no scratching or scraping. As a result, the edge of the character becomes sharp and the uniformity of the solid image is improved.

以上述べたように、本発明に係る画像形成装置によれば、低温・低湿環境における濃度追従性の低下と、高温・高湿環境における低速時かぶりを防止し、高品質な画像形成を行うことの可能な画像形成装置を提供することが可能になる。   As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to perform high-quality image formation by preventing a decrease in density followability in a low-temperature / low-humidity environment and low-speed fogging in a high-temperature / high-humidity environment. It is possible to provide a possible image forming apparatus.

本発明における現像ブレードと現像ローラの当接部近傍を示す図。The figure which shows the contact part vicinity of the image development blade and image development roller in this invention. 本発明に係る画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明におけるプロセスカートリッジの概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a process cartridge according to the present invention. 本発明における現像ローラの抵抗を測定する方法の説明図。Explanatory drawing of the method to measure the resistance of the developing roller in this invention. 本発明における現像ブレードの抵抗を測定する方法の説明図。Explanatory drawing of the method of measuring the resistance of the image development blade in this invention. 現像ローラ・現像ブレード間の電位差と抵抗の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the electrical potential difference between a developing roller and a developing blade, and resistance. 低温・低湿環境下におけるブレードバイアス電位(V)と現像ローラ上のトナーコート量(M/A)の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the blade bias potential (V) and the toner coat amount (M / A) on a developing roller in a low temperature and low humidity environment. 従来の画像形成装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a conventional image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 現像ローラ
4 現像ブレード
5 トナー供給ローラ
7 現像装置
8 画像形成装置
9 プロセスカートリッジ
10スキャナユニット
11攪拌部材
12現像バイアス電源
13RSバイアス電源
14ブレードバイアス電源
15モータ
16制御回路
T トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charging roller 3 Developing roller 4 Developing blade 5 Toner supply roller 7 Developing apparatus 8 Image forming apparatus 9 Process cartridge 10 Scanner unit 11 Stirring member 12 Developing bias power supply 13RS bias power supply 14 Blade bias power supply 15 Motor 16 Control circuit T Toner

Claims (7)

静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、
前記像担持体に接触して回転可能に構成され、現像剤を担持する現像剤担持体、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材、前記現像剤担持体の表面に当接して、該表面に担持された現像剤の量を規制する現像剤規制部材、を有する現像手段と、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材のそれぞれに電圧を印加する電圧印加手段と、
を備える画像形成装置において、
前記像担持体が複数の回転速度を有するように該回転速度を制御する制御手段を有し、
前記現像剤には、体積平均粒径R(μm)が4.0μm≦R≦8.2μmの現像剤が用いられ、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材には、前記現像剤の帯電極性と同極性の電圧が印加され、さらに、印加される電圧値の絶対値は、前記現像剤担持体に印加される電圧よりも前記現像剤規制部材に印加される電圧の方が大きく、
前記現像剤規制部材における少なくとも前記現像剤担持体の表面に当接する部分には、半導電性樹脂または半導電性ゴムが用いられ、
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さR(μm)が、前記現像剤の体積平均粒径R(μm)に対して0.5倍以下であり、
前記現像剤担持体と前記現像剤規制部材が前記現像剤を介して当接する当接幅であって、前記現像剤担持体の回転方向の当接幅L(mm)が、0.3mm≦L≦1.4mmであることを特徴とする画像形成装置。
A rotatable image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer carrying member configured to be rotatable in contact with the image carrier, a developer carrying member that carries the developer, a developer supply member that supplies the developer to the developer carrier, and a surface of the developer carrier. Developing means having a developer regulating member for regulating the amount of developer carried on the surface;
Voltage application means for applying a voltage to each of the developer carrier and the developer regulating member;
In an image forming apparatus comprising:
Control means for controlling the rotational speed so that the image carrier has a plurality of rotational speeds;
As the developer, a developer having a volume average particle size R T (μm) of 4.0 μm ≦ R T ≦ 8.2 μm is used.
A voltage having the same polarity as the charging polarity of the developer is applied to the developer carrier and the developer regulating member, and the absolute value of the applied voltage value is applied to the developer carrier. The voltage applied to the developer regulating member is larger than the voltage,
A semiconductive resin or a semiconductive rubber is used in at least a portion of the developer regulating member that contacts the surface of the developer carrier.
The arithmetic average roughness R D (μm) of the surface of the developer carrying member is 0.5 times or less with respect to the volume average particle diameter R T (μm) of the developer,
The abutting width where the developer carrying member and the developer regulating member abut via the developer, and the abutting width L (mm) in the rotation direction of the developer carrying member is 0.3 mm ≦ L An image forming apparatus, wherein ≦ 1.4 mm.
前記現像剤担持体の表面の算術平均粗さR(μm)が、前記現像剤の体積平均粒径R(μm)に対して0.17倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 2. The arithmetic average roughness R D (μm) of the surface of the developer carrying member is 0.17 times or less with respect to the volume average particle diameter R T (μm) of the developer. The image forming apparatus described in 1. 前記現像剤規制部材の表面において、前記現像剤を介して前記現像剤担持体に当接する部分の算術平均粗さR(μm)は、前記現像剤担持体の表面における算術平均粗さR(μm)よりも大きいことを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。 On the surface of the developer regulating member, the arithmetic average roughness R B (μm) of the portion in contact with the developer carrier via the developer is the arithmetic average roughness R D on the surface of the developer carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is larger than (μm). 前記半導電性樹脂または前記半導電性ゴムには、
導電性粉が分散されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
In the semiconductive resin or the semiconductive rubber,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein conductive powder is dispersed.
前記半導電性樹脂または前記半導電性ゴムの抵抗値は、
これらに80V〜400Vの電圧を印加した場合に、5×10〜1×10(Ω)の抵抗値を示すように設定されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The resistance value of the semiconductive resin or the semiconductive rubber is
The voltage is set so as to exhibit a resistance value of 5 × 10 6 to 1 × 10 9 (Ω) when a voltage of 80 V to 400 V is applied thereto. The image forming apparatus described in the item.
前記現像剤の粒子は、
形状係数SF−1の値が100〜160であり、形状係数SF−2の値が100〜140であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The developer particles are:
6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the shape factor SF-1 has a value of 100 to 160, and the shape factor SF-2 has a value of 100 to 140.
前記現像手段は、
装置本体に対して着脱自在なカートリッジとして構成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The developing means includes
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured as a cartridge that is detachable from the apparatus main body.
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