KR20140074820A - Developing device, process cartridge including developing device, and image forming device including developing device - Google Patents
Developing device, process cartridge including developing device, and image forming device including developing device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140074820A KR20140074820A KR1020130129571A KR20130129571A KR20140074820A KR 20140074820 A KR20140074820 A KR 20140074820A KR 1020130129571 A KR1020130129571 A KR 1020130129571A KR 20130129571 A KR20130129571 A KR 20130129571A KR 20140074820 A KR20140074820 A KR 20140074820A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- developer
- toner
- concave portion
- developing
- carrying member
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 159
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 60
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 6
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 6
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 37
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 27
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 16
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 6
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 6
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 5
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 3
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 3
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 2
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- QJRVOJKLQNSNDB-UHFFFAOYSA-N 4-dodecan-3-ylbenzenesulfonic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(CC)C1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 QJRVOJKLQNSNDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910018104 Ni-P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018536 Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 aluminum compound Chemical class 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- TUZBYYLVVXPEMA-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCCCOC(=O)C=C TUZBYYLVVXPEMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001719 carbohydrate derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0896—Arrangements or disposition of the complete developer unit or parts thereof not provided for by groups G03G15/08 - G03G15/0894
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
- G03G2221/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts
- G03G2221/18—Cartridge systems
- G03G2221/183—Process cartridge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
현상제의 대전 특성을 양호하게 유지하면서 조립 용이성을 실현할 수 있는 현상 장치를 제공하기 위하여, 현상 장치는 현상 롤러, 현상 롤러와 접촉 영역에 있어서 반대방향으로 이동하는 토너 공급 롤러 및 현상제의 층두께를 규제하는 현상제 규제 부재를 구비한다. 현상 롤러의 볼록부와 오목부의 고저차가 현상제의 중량 평균 입경의 0.8배 이상 5.0배 미만이고, 현상제 담지면 상에 볼록부의 꼭대기면을 축방향 및 둘레방향으로 연장하여 얻어지는 가상적인 전체 둘레면을 정의하였을 때, 전체 둘레면의 면적에 대한 볼록부의 꼭대기면의 총면적의 비율이 3% 이상 40% 미만이며, 현상 롤러와 규제 부재의 접촉 위치가 현상 롤러와 토너 공급 롤러의 접촉 위치보다 하방으로, 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실의 하방에 설치된 토너 저류부에서 회수한다.In order to provide a developing device capable of realizing ease of assembly while satisfactorily maintaining the charging property of the developer, the developing device includes a developing roller, a toner supplying roller which moves in the opposite direction in the contact area with the developing roller, And the developer regulating member. Wherein the height difference between the convex portion and the concave portion of the developing roller is 0.8 times or more and 5.0 times or less as large as the weight average particle diameter of the developer and the imaginary whole circumferential surface , The ratio of the total area of the top surface of the convex portion with respect to the area of the entire peripheral surface is 3% or more and less than 40%, and the contact position of the developing roller and the regulating member is lower than the contact position of the developing roller and the toner supplying roller , And surplus developer regulated by the regulating member is collected in the toner storage portion provided below the developing chamber.
Description
본 발명은 전자 사진 방식의 화상 형성 장치에 이용되는 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치로서, 특히 규칙적으로 배치된 볼록부 및 오목부를 표면에 갖는 현상제 담지체를 구비한 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a developing apparatus, a process cartridge, and an image forming apparatus used in an electrophotographic image forming apparatus, particularly, a developing apparatus having a convex portion and a concave portion arranged on a surface thereof, And an image forming apparatus.
화상 형성 장치는, 전자 사진 화상 형성 방식을 이용하여 기록재(기록 매체)에 화상을 형성하는 것으로, 복사기, 프린터, 팩시밀리 장치, 워드 프로세서 및 이들의 복합기(멀티 펑션 프린터) 등이 적어도 포함된다. 현상 장치는, 전자 사진 감광체 등의 상 담지체 상의 정전상을 현상제를 이용하여 가시상화하기 위한 장치이다. 프로세스 카트리지는, 전자 사진 감광체와 적어도 전자 사진 감광체에 작용하는 프로세스 수단으로서의 현상 수단을 일체적으로 카트리지화하여 화상 형성 장치 본체에 대해 착탈 가능하게 한 것이다.The image forming apparatus forms an image on a recording material (recording medium) by using an electrophotographic image forming system, and includes at least a copying machine, a printer, a facsimile machine, a word processor, and a multifunctional printer (multifunction printer). The developing apparatus is an apparatus for visualizing an electrostatic image on an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member using a developer. The process cartridge is configured such that the electrophotographic photosensitive member and developing means as at least a process means acting on the electrophotographic photosensitive member are integrally made into a cartridge and detachable from the main body of the image forming apparatus.
전자 사진 방식을 이용한 화상 형성 장치에서는 일반적으로 똑같이 대전한 전자 사진 감광체로서의 감광체 드럼의 외주면을 선택적으로 노광함으로써 정전 잠상을 형성하고, 이러한 정전 잠상을 현상 롤러와 같은 현상제 담지체에 담지된 현상제의 토너에 의해 토너 화상으로서 현상화(顯像化)한다. 그리고, 감광체 드럼 상에 형성된 토너 화상을 기록재에 전사하고, 기록재 상에 전사된 토너 화상에 열이나 압력을 더 가함으로써 토너 화상을 기록재에 정착시킴으로써 화상 기록을 행한다.In an image forming apparatus using an electrophotographic system, an electrostatic latent image is formed by selectively exposing the outer circumferential surface of a photoconductive drum as an electrophotographic photosensitive member which is normally charged, and the electrostatic latent image is transferred onto a developer As a toner image. Then, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to the recording material, and the toner image transferred onto the recording material is further subjected to heat or pressure to fix the toner image on the recording material.
이러한 화상 형성 장치에서는 고정밀도의 화상을 안정적으로 형성하기 위해 토너의 대전성을 향상시키는 것이 필요하고, 예를 들면 규칙적으로 배치된 볼록부 및 오목부를 표면에 갖는 현상제 담지 롤러를 이용함으로써, 토너를 얼룩 없이 전동시켜 양호하게 대전시키는 것을 가능하게 한 현상 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).In such an image forming apparatus, it is necessary to improve the chargeability of the toner in order to stably form a high-precision image. For example, by using a developer bearing roller having regularly arranged convex portions and concave portions on its surface, (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3258).
이러한 현상 장치에서는, 상기 현상제 담지 롤러에 담지되는 토너의 층두께를 규제하기 위해 현상제 규제 부재가 이용되고, 상기 현상제 담지 롤러 표면에 담지된 토너는 상기 현상제 규제 부재가 갖는 평면에 의해 가압되고, 현상제 담지 롤러의 표면이나 현상제 규제 부재와 접촉하면서 전동함으로써 양호한 대전 상태를 얻을 수 있다.In this developing apparatus, a developer regulating member is used to regulate the layer thickness of the toner carried on the developer carrying roller, and the toner carried on the surface of the developer carrying roller is conveyed by the plane of the developer regulating member The developer is pressed against the surface of the developer carrying roller or the developer regulating member, so that a good charging state can be obtained.
그러나, 본 발명자들이 면밀히 검토한 결과, 표면에 볼록부와 오목부를 배치한 현상제 담지 롤러를 이용한 경우, 현상제 규제 부재의 접촉 조건의 약간의 차이가 상기 현상제 담지 롤러 상에 규제되는 토너의 층두께(이하, 「현상제 규제량」이라고 함)에 큰 영향을 주는 등 잠재적인 문제를 갖고 있었다.However, as a result of intensive investigation by the present inventors, it has been found that a slight difference in the contact condition of the developer regulating member, when using a developer bearing roller having a convex portion and a concave portion on its surface, (Hereinafter referred to as " developer regulated amount ").
일례로서 도 1에 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 상의 현상제 규제량의 관계를 나타낸다.As an example, Fig. 1 shows the relationship of the developer regulating amount on the developer carrying member to the amount of protrusion of the developer regulating member.
여기서, 상기 현상제 규제 부재의 돌출량(이하, 「돌출량」이라고 함)이란 현상제 규제 부재의 접촉 조건의 하나로서, 본 발명에서는 현상제 담지체에 접촉시킨 상태와 현상제 담지체를 분리한 상태에서의 현상제 규제 부재의 선단 위치의 이동 거리를 의미한다(도 3 참조, 상세 후술).Here, the amount of protrusion of the developer regulating member (hereinafter referred to as " protrusion amount ") is one of the contact conditions of the developer regulating member. In the present invention, (Refer to FIG. 3, detailed description will be given later).
현상제 규제량은 돌출량이 커짐에 따라 증가하는데, 현상제 담지체의 표면 형상의 영향을 받기 때문에 굴곡점 A와 굴곡점 B를 발생시킨다.The regulating amount of the developer increases as the amount of protrusion increases. Since the surface regulating amount of the developer is influenced by the surface shape of the developer carrying member, the point of curvature A and the point of curvature B are generated.
돌출량이 작은 영역(도 1의 영역(a))에서는 현상제 대부분이 오목부에 들어가 있기 때문에(도 2의 (a) 참조) 양호한 대전 특성을 얻을 수 있지만, 현상제의 담지량 자체는 결코 충분한 양이 아니다. 돌출량이 더 커지면, 오목부로의 현상제의 충만이 종료되고, 그 결과로서 굴곡점 A를 발생시킨다. 굴곡점 A 이후(도 1의 영역(b))는 오목부로 충전이 진행되고, 일부 현상제는 볼록부 꼭대기면에 넘쳐흐름을 야기한다(도 2의 (b) 참조). 굴곡점 B를 지나면(도 1의 영역(c)), 오목부에 들어가지 못했던 현상제가 볼록부의 꼭대기면에 1층 이상의 현상제층을 형성하고(도 2의 (c) 참조), 현상제의 대전 특성에 악영향을 미친다.In the region where the amount of protrusion is small (region (a) in FIG. 1), most of the developer is contained in the concave portion (see FIG. 2 (a)), so that good charging characteristics can be obtained. However, Is not. When the amount of protrusion becomes larger, the filling of the developer with the concave portion is terminated, and as a result, the inflection point A is generated. After the bending point A (region (b) in FIG. 1) is filled with the concave portion, some developer overflows at the top of the convex portion (refer to FIG. 2 (b)). (C) of Fig. 1), a developer layer which has not entered the concave portion forms one or more developer layers on the top surface of the convex portion (see Fig. 2 (c)), Adversely affecting the characteristics.
즉, 굴곡점 A를 발생시킬 때까지의 영역(도 1의 영역(a))에서는 화상 형성에 필요로 하는 현상제량을 확보하기가 어렵고, 또한 굴곡점 B 이후의 영역(도 1의 영역(c))에서는 상기와 같은 현상제 담지 롤러의 특징이 소실될 뿐만 아니라 화상 형성 등에 여러 가지 결함을 발생시킨다.In other words, it is difficult to secure the amount of the developer necessary for image formation in the region (region (a) in FIG. 1) until the bending point A is generated, ), The characteristics of the developer bearing roller as described above are lost, and various defects such as image formation are caused.
따라서, 표면에 볼록부와 오목부를 배치한 현상제 담지체의 성능을 발휘시키려면, 굴곡점 A부터 굴곡점 B의 영역(도 1의 영역(b))에서 상기 현상제 규제 부재의 돌출량을 조정하고, 또한 그 상태를 유지하는 것이 필수적이었다.Therefore, in order to exhibit the performance of the developer carrying member in which the convex portion and the concave portion are arranged on the surface, the amount of protrusion of the developer regulating member in the region from the bending point A to the bending point B (region (b) It was necessary to adjust and maintain the state.
그러나, 굴곡점 A부터 굴곡점 B의 영역에서는 돌출량에 대한 현상제 규제량의 변화율(도 1 중의 직선 기울기에 상당)이 매우 크기 때문에, 원하는 현상제 규제량(설정량)의 허용 변동량(상한값에서 하한값의 범위)에 대한 돌출량(중심값)의 치수 공차(상한값에서 하한값의 범위)가 매우 좁아지기 때문에, 그 조정이나 조립이 매우 어렵다.However, in the region from the bending point A to the bending point B, since the rate of change (corresponding to the linear gradient in Fig. 1) of the regulated amount of the developer to the amount of protrusion is very large, (The range of the upper limit value to the lower limit value) of the protruding amount (center value) with respect to the protruding amount (the range of the lower limit value) is very narrow.
또한, 조정 완료한 현상 장치이어도 현상제 규제 부재나 현상제 담지체의 표면이 마멸됨으로써 현상제 규제량이 변동하기 쉽기 때문에, 화상 농도나 컬러 밸런스의 제어가 어려워져 다수회의 화상 형성을 반복하는 화상 형성 장치의 현상 장치에는 적합하지 않았다.In addition, even in the case of the developing device having completed the adjustment, since the surface of the developer regulating member and the developer carrying member is worn away, the developer regulating amount is liable to fluctuate, so that it becomes difficult to control the image density and color balance, It was not suitable for the developing apparatus of the apparatus.
또한, 상기와 같은 현상 장치를 비교적 화상 형성 기회가 적은 프로세스 카트리지에 탑재한 경우에는, 화상 형성시에 현상 장치를 구동시키기 위한 외부 동력에 기인하는 현상 장치 부분의 비틀림이나 왜곡에 대응하기가 어려워 동일 페이지 내에서의 화상 농담차나 색 얼룩이 발생하기 때문에 아직 실용화에는 이르지 못한 것이다.Further, when the above-described developing apparatus is mounted on a process cartridge having a relatively small opportunity for image formation, it is difficult to cope with twisting or distortion of the developing apparatus portion due to external power for driving the developing apparatus at the time of image formation, A difference in image brightness or color unevenness occurs in the page, and thus the image has not yet been put to practical use.
한편, 토너에 의해 현상을 행하는 기술로서 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있는 것이 알려져 있다. 특허문헌 2에 기재된 현상 장치는, 원통형 또는 원주형을 이루고, 그 외주면에 토너를 담지하기 위한 요철부를 갖는 현상 롤러를 구비하고 있다. 이 현상 롤러에는, 현상 롤러의 회전 방향에 대해 45도 경사지는 방향으로 연장되는 복수의 오목부와, 회전 방향에 대해 상기 오목부의 반대방향으로 45도 경사지는 방향으로 연장되는 복수의 오목부가 형성되어 있다. 이들 오목부가 서로 교차하여 다수 형성됨으로써, 도 20에 도시된 바와 같은 마름모 형상의 볼록부가 다수 형성되어 있다(특허문헌 2 참조)On the other hand, as a technique for developing with toner, for example, it is known that it is described in
그러나, 전술한 바와 같은 현상 롤러 표면의 요철부는 회전 위치에 따라 오목부의 단면적이 변동하는 구성으로 되어 있다. 구체적으로 도 20에 도시된 바와 같이, A-A 단면의 오목부의 폭과 B-B 단면의 오목부의 폭이 다르다. 이와 같이 오목부의 폭에 편차가 생기면, 현상 롤러의 회전 위치에 따라 토너의 충전량에 편차가 생긴다. 토너의 충전량에 편차가 생기면, 농담이 불균일한 화상이 생성되고, 이것이 화상을 열화시키는 한 요인이 된다.However, the convex-and-concave portion of the surface of the developing roller as described above has a configuration in which the cross-sectional area of the concave portion varies in accordance with the rotational position. Specifically, as shown in Fig. 20, the width of the concave portion of the A-A cross-section is different from the width of the concave portion of the B-B cross-section. When the width of the concave portion is deviated in this manner, the charged amount of the toner varies depending on the rotational position of the developing roller. When the charged amount of the toner is varied, an image in which the density is uneven is generated, which becomes a factor of deteriorating the image.
또한, 전술한 바와 같은 현상 롤러에서는, 회전 방향에 대해 45도 경사지는 방향으로 연장되는 오목부와 반대방향으로 45도 경사지는 방향으로 연장되는 오목부의 교차점에 토너가 정체되는 문제가 있다. 구체적으로 도 20에 도시된 바와 같이, 볼록부의 정점(X)에 토너가 정체하기 쉬워지고, 이와 같이 토너가 정체하면 정점(X)을 기점으로 정체한 토너의 영역이 확산되어 대전 불량을 발생시킬 우려가 있다. 또한, 토너의 정체에 의해 현상 롤러 표면이 더러워지거나 토너가 비산하는 문제도 발생한다.Further, in the above-described developing roller, there is a problem that the toner stagnates at the intersection of the concave portion extending in the direction inclining 45 degrees with the rotation direction and the concave portion extending in the direction inclining 45 degrees in the opposite direction. Specifically, as shown in Fig. 20, the toner tends to stagnate at the apex X of the convex portion. When the toner stagnates in this manner, the region of the stagnant toner at the apex X is diffused, There is a concern. Further, the surface of the developing roller may become dirty or the toner may scatter due to the stagnation of the toner.
또한, 토너가 현상 롤러의 표면에 정체하면 토너의 고착을 일으켜 토너의 반송 불량이 발생하게 된다. 이에 따라, 화상에 줄이 들어가거나 농담 변동이 생기는 문제도 발생한다. 또, 롤러의 표면에 토너가 정체하고 있으면, 현상 후의 나머지 토너가 토너 회수 수단에 의해 회수되기 어려워지고, 새로운 토너가 공급되었을 때에 대전 불량을 발생시키는 문제도 생긴다.Further, when the toner stagnates on the surface of the developing roller, toner adheres to the toner, resulting in defective conveyance of the toner. As a result, there arises a problem that the image is streaked or the density fluctuates. Further, if the toner stagnates on the surface of the roller, the remaining toner after development becomes difficult to be recovered by the toner recovery means, and a problem of charging failure occurs when new toner is supplied.
(특허문헌 1) 일본특허공개 2007-121947호 공보(Patent Document 1) Japanese Patent Laid-Open No. 2007-121947
(특허문헌 2) 일본특허 제4618303호 공보(Patent Document 2) Japanese Patent No. 4618303
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현상 장치의 구성을 최적화함으로써, 표면에 볼록부와 오목부를 배치한 현상제 담지 롤러에의 현상제의 담지 상태를 제어하여 현상제의 대전 특성을 유지하며, 현상제 규제 부재의 장착이나 조정을 용이하게 하여 양산 레벨에서의 조립 용이성을 갖는 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to one embodiment of the present invention, by optimizing the configuration of the developing apparatus, the charging state of the developer is controlled by controlling the developer carrying state on the developer carrying roller in which convex portions and concave portions are arranged on the surface, A process cartridge, and an image forming apparatus, which facilitates mounting and adjustment of the regulating member so as to facilitate assembly at a mass production level.
또한, 다수회의 화상 형성을 반복한 경우이어도 현상제 규제 부재나 현상제 담지체 표면의 마멸에 기인하는 화상 농도나 컬러 밸런스의 변동을 발생하기 어려운 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Also, there is provided a developing apparatus, a process cartridge, and an image forming apparatus which are difficult to cause variations in image density and color balance due to wear of the developer regulating member and the surface of the developer carrying member even when image formation is repeated a plurality of times The purpose.
또한, 외부로부터의 변형 응력을 받아도, 화상 농도나 컬러 밸런스의 변동을 최소화할 수 있는 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a developing apparatus, a process cartridge, and an image forming apparatus capable of minimizing variations in image density and color balance even when subjected to a deformation stress from the outside.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현상 롤러 표면에의 토너의 정체를 방지함과 동시에 화상의 질을 향상시킨 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus, which prevent toner from stagnating on the surface of the developing roller and improve image quality.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 현상장치는, 현상제를 수용하는 현상제 수용실과, 상기 현상제 수용실에 인접하여 배치되는 현상실과, 상기 현상제 수용실과 상기 현상실 사이를 구획함과 동시에, 상기 현상제 수용실과 상기 현상실을 연결하는 개구부를 갖는 구획벽과, 회전 가능하게 배치되고, 상기 현상실 내의 현상제를 담지 반송하는 현상제 담지체와, 상기 현상실 내에 배치되고, 상기 개구부를 개재하여 공급된 현상제를 상기 현상제 담지체에 공급하는 현상제 공급 부재와, 상기 현상제 담지체의 둘레면 상에 접촉하도록 배치되고, 상기 현상제 담지체 상에 공급된 현상제의 층두께를 규제하는 현상제 규제 부재를 구비하는 현상 장치에 있어서, 상기 현상제 공급 부재는 상기 현상제 담지체의 둘레면 상에 접촉하도록 대향하여 회전 가능하게 배치되고, 접촉 영역에 있어서 상기 현상제 담지체와 반대방향으로 이동하며, 상기 현상제 담지체에는 현상제를 담지하기 위해 구성된 복수의 볼록부 및 상기 복수의 볼록부 각각을 둘러싸는 오목부를 갖는 현상제 담지면이 설치되어 있고, 상기 볼록부의 꼭대기면과 상기 오목부의 바닥면의 고저차가 현상제의 중량 평균 입경(D4)의 0.8배 이상 5.0배 미만이고, 상기 현상제 담지면 상에 상기 볼록부의 꼭대기면을 축방향과 둘레방향으로 연장하여 얻어지는 가상적인 전체 둘레면을 정의하였을 때에, 상기 전체 둘레면의 면적에 대한 상기 볼록부의 꼭대기면의 총면적의 비율이 3% 이상 40% 미만이며, 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 규제 부재의 접촉 위치가 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 공급 부재의 접촉 위치보다 하방에 설치되어 있고, 상기 현상제 담지체로부터 상기 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 상기 현상실의 하방에 배치한 현상제 저류부에서 회수하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a developing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a developer accommodating chamber for accommodating a developer; a developing chamber disposed adjacent to the developer accommodating chamber; A partition wall having an opening for connecting the developer containing chamber and the developing chamber, a developer carrying member rotatably disposed for carrying and conveying the developer in the developing chamber, A developer supply member which is disposed in the developer carrying member and supplies the developer supplied through the opening to the developer carrying member; And a developer regulating member for regulating the layer thickness of the supplied developer, wherein the developer supplying member is provided so as to be in contact with the peripheral surface of the developer carrying member A plurality of protrusions arranged to bear the developer on the developer carrying member, and a plurality of protrusions arranged on the developer carrying member for surrounding the plurality of protrusions, Wherein a height difference between a top surface of the convex portion and a bottom surface of the concave portion is 0.8 times or more and less than 5.0 times the weight average particle diameter (D4) of the developer, Wherein a ratio of the total area of the top surface of the convex portion to the total area of the circumferential surface is 3% or more and less than 40% when the virtual total circumferential surface obtained by extending the top surface of the convex portion in the axial direction and the circumferential direction is defined And the contact position of the developer carrying member and the developer regulating member is below the contact position of the developer carrying member and the developer carrying member And is, to the developer carrying member, surplus developer regulated by said developer regulating member from the first characterized in that for recovering from a developer storage portion arranged at the bottom of the developing chamber.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 현상제 담지체 표면으로부터 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상제 수납실에 직접 회수하지 않고 현상실의 하방에 설치된 현상제 저류부에 회수한다. 현상제 저류부에 회수된 잉여 현상제는 이미 적당히 대전되어 있기 때문에, 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 공급체의 접촉 위치와 상기 현상제 저류부를 형성하는 격벽 사이의 공간에서 완만한 압축을 받으면서 상기 현상제 담지체 표면의 오목부에 용이하게 잠입하면서도 현상제끼리의 정전 반발에 의해 완만한 압밀(壓密) 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the surplus developer regulated by the developer regulating member from the surface of the developer carrying member is not directly recovered to the developer storage chamber, but is stored in the developer storage portion provided below the development chamber Recall. Since the surplus developer recovered in the developer storage portion is already adequately charged, it is subjected to gentle compression in the space between the contact position of the developer carrying member and the partition wall forming the developer storage portion It is possible to maintain a gentle compaction state by electrostatic repulsion between the developers while easily penetrating into the concave portion of the surface of the developer carrying member.
또, 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 규제 부재의 접촉 위치를 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 공급체의 접촉 위치보다 하방(상기 현상제 저류부를 형성하는 격벽과 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 공급체의 접촉 위치 사이)에 배치함으로써, 각각의 접촉 위치에 대한 현상제의 순환 압력을 균일하고 완만하게 할 수 있으므로, 상기 현상제 담지체 표면의 오목부에의 잠입이 한층 더 안정화되고, 현상제 담지체와 현상제 규제 부재의 접촉 조건(돌출량)의 자유도를 넓힐 수 있다.The contact position of the developer carrying member and the developer regulating member may be located below the contact position of the developer carrying member and the developer supplying member (between the partition wall forming the developer storing member and the developer carrying member, Between the contact positions of the developer supply member), the circulation pressure of the developer relative to the respective contact positions can be made uniform and gentle, so that the penetration into the concave portion of the surface of the developer carrying member is further stabilized , The degree of freedom of the contact condition (protrusion amount) between the developer carrying member and the developer regulating member can be increased.
본 발명의 다른 실시예에 따른 현상 장치는, 표면에 요철부를 가지며, 요철부에 토너를 충전하는 현상 롤러와, 현상 롤러에 토너를 공급하는 토너 공급부와, 현상 롤러의 표면에 접촉함으로써 현상 롤러에 충전되는 토너의 양을 규제하는 현상제 규제 부재를 구비하고 있다. 현상 롤러 표면의 오목부는 현상 롤러의 회전 방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제1 오목부와, 회전 방향 또는 제1 오목부가 연장되는 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제2 오목부와, 제1 오목부 및 제2 오목부에 연속되어 있고 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부를 포함한다.A developing device according to another embodiment of the present invention includes: a developing roller having a concavo-convex portion on its surface, the convexoconcave portion being provided with a developing roller for charging toner, a toner supplying portion for supplying toner to the developing roller, And a developer regulating member for regulating the amount of toner to be charged. The concave portion of the surface of the developing roller has a first concave portion extending in a direction inclined with respect to the rotation direction of the developing roller and a second concave portion extending in a direction different from a direction in which the rotational direction or the first concave portion extends, And a third concave portion continuous to the concave portion and the second concave portion and extending in the rotational direction.
이러한 현상 장치에서는, 현상 롤러 표면의 오목부로서 경사지는 제1 오목부 및 제2 오목부에 연속하여 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부가 설치되어 있다. 이와 같이 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부를 가짐으로써, 회전 위치에 따른 오목부 폭의 변동이 작아지므로, 토너의 충전량 편차와 화상의 농담 편차를 방지할 수 있다. 또한, 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부를 가짐으로써 토너가 회전 방향으로 이동하기 쉬워지므로, 토너의 정체가 억제된다. 따라서, 토너의 정체에 따른 문제가 발생하지 않으므로 화상의 질을 향상시킬 수 있다.In this developing apparatus, a third concave portion continuously extending from the first concave portion and the second concave portion and extending in the rotational direction is provided as a concave portion on the surface of the developing roller. By having the third concave portion extending in the rotational direction in this way, the fluctuation of the width of the concave portion corresponding to the rotational position is reduced, and thus deviation of the charged amount of the toner and fluctuation in the density of the image can be prevented. Further, by having the third concave portion extending in the rotating direction, the toner is liable to move in the rotating direction, so that stagnation of the toner is suppressed. Therefore, the problem of stagnation of the toner does not occur, and the quality of the image can be improved.
또한, 제1 오목부의 현상 롤러의 회전축 방향의 폭을 a, 제2 오목부의 회전축 방향의 폭을 b, 제3 오목부의 회전축 방향의 폭을 c라고 하면, 0.7=c/(a+b)=1.4를 만족시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 경사지는 제1 오목부 및 제2 오목부 폭의 합과 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부의 폭이 가까워지므로, 회전 위치에 따른 오목부에의 토너 충전량을 균일하게 할 수 있다. 또한, 상기 a, b, c의 값이 0.9=c/(a+b)=1.2를 만족시키는 경우, 제1 오목부 및 제2 오목부 폭의 합과 제3 오목부의 폭이 보다 가까워지기 때문에, 토너 충전량을 보다 균일하게 할 수 있으므로 화상의 질을 보다 향상시킬 수 있다.If the width of the developing roller in the first concave portion in the direction of the axis of rotation is a, the width of the second concave portion in the direction of the axis of rotation is b, and the width of the third concave portion in the direction of the axis of rotation is c, 0.7 = c / 1.4 is satisfied. In this case, since the inclined sheet is close to the sum of the widths of the first concave portion and the second concave portion and the width of the third concave portion extending in the rotating direction, the toner filling amount to the concave portion according to the rotational position can be made uniform. Further, when the values of a, b, and c satisfy 0.9 = c / (a + b) = 1.2, the sum of the widths of the first recess and the second recess and the width of the third recess are closer to each other , The toner charging amount can be made more uniform, and the quality of the image can be further improved.
또한, 현상 롤러를 현상 롤러의 회전축 방향으로 절단한 경우에서의 제1 오목부의 폭과 제2 오목부의 폭의 합은, 회전축 방향으로 절단한 경우에서의 제3 오목부의 폭과 대략 일치해도 된다. 이 경우, 현상 롤러의 회전 위치가 변화해도 오목부에 충전되어 있는 토너의 양에 변동이 없기 때문에, 농담 편차의 발생을 보다 확실히 방지할 수 있고 화상의 질을 한층 더 향상시킬 수 있다.The sum of the width of the first concave portion and the width of the second concave portion when the developing roller is cut in the direction of the rotation axis of the developing roller may substantially coincide with the width of the third concave portion in the case of cutting in the rotational axis direction. In this case, even when the rotational position of the developing roller changes, there is no fluctuation in the amount of the toner filled in the concave portion, the occurrence of the deviation of the density can be more reliably prevented and the quality of the image can be further improved.
또한, 현상 롤러의 표면에서의 오목부의 깊이를 h, 토너의 평균 입경을 d라고 하면, d<h<3d를 만족시켜도 된다. 이 경우, 오목부에 충전되는 토너의 개수가 3개 미만이 되고, 오목부를 너무 깊게 하지 않음으로써 토너의 고착이 발생하기 어려워지므로, 필르밍의 발생을 방지할 수 있음과 동시에 현상 장치의 수명을 늘릴 수 있다.If the depth of the concave portion on the surface of the developing roller is h and the average particle diameter of the toner is d, d <h <3d may be satisfied. In this case, the number of the toner to be filled in the concave portion becomes less than 3, and since the concave portion is not made too deep, the fixing of the toner hardly occurs, so that the occurrence of filing can be prevented, Can increase.
또한, 현상 롤러로부터 토너의 공급을 받는 감광체 드럼을 구비하고, 현상 롤러의 회전 속도는 감광체 드럼의 회전 속도의 1.0배 이상 3.0배 이하이어도 된다. 이 경우도 토너의 고착이 발생하기 어려워지므로, 필르밍(filming)의 발생을 방지하고 현상 장치의 수명을 늘릴 수 있다.Further, the image forming apparatus may further include a photoreceptor drum that receives toner from the developing roller, and the rotational speed of the developing roller may be 1.0 times or more and 3.0 times or less the rotational speed of the photoconductor drum. In this case, too, it is difficult for the toner to stick, so that the occurrence of filming can be prevented and the lifetime of the developing apparatus can be increased.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 현상제의 양호한 대전 특성을 발현/유지함으로써 양호한 화상 형성을 가능하게 하는 반면, 조립이 용이하고 양산성이 뛰어난 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다. 또한, 다수회의 화상 형성을 반복한 경우이어도 현상제량 규제 부재나 현상제 담지체의 표면 마멸에 기인하는 화상 농도나 컬러 밸런스의 변동을 발생하기 어려운 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다. 또, 외부로부터의 변형 응력을 받아도 화상 농도나 컬러 밸런스의 변동을 발생하기 어려운 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a developing device, a process cartridge and an image forming apparatus which are easy to assemble and have excellent mass productivity, while allowing good image formation by expressing / maintaining good charging characteristics of the developer have. Further, even in the case where image formation is repeated a plurality of times, it is possible to provide a developing apparatus, a process cartridge and an image forming apparatus which are less liable to cause variations in image density and color balance due to surface abrasion of the developer amount regulating member and the developer carrying member have. Also, it is possible to provide a developing apparatus, a process cartridge, and an image forming apparatus which are less liable to cause variations in image density and color balance even when subjected to a strained stress from the outside.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 현상 롤러 표면에의 토너의 정체를 방지함과 동시에 화상의 질을 향상시킬 수 있는 현상 장치, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there can be provided a developing apparatus, a process cartridge, and an image forming apparatus capable of preventing the toner from stagnating on the surface of the developing roller and improving the quality of the image.
도 1은 규칙적으로 배치된 볼록부 및 오목부를 표면에 갖는 현상제 담지체를 구비한 현상 장치(종래예)에서의 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 상의 현상제 규제량의 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 규칙적으로 배치된 볼록부 및 오목부를 표면에 갖는 현상제 담지체 표면에 담지된 현상제(토너)의 규제 상태를 도시한 일부 확대 사진이다.
도 3은 현상제 규제 부재의 돌출량을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 실시예 1에 관한 일성분계 현상 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 관한 현상제 담지체의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 현상제 담지체 상에 배치된 볼록부의 꼭대기면을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 현상제 담지체 상에 배치된 볼록부의 형상이 다른 경우의 꼭대기면을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 비교예 2 및 3에 관한 일성분계 현상 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 비교예 4에 관한 일성분계 현상 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 비교예 5에 관한 일성분계 현상 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 실시예 1에 있어서, 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 상의 현상제 규제량의 관계를 도시한 도면이다.
도 12는 비교예 2에 있어서, 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 상의 현상제 규제량의 관계를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시형태에 관한 현상 장치의 개략 구성도이다.
도 14는 도 13의 현상 장치의 현상 롤러를 도시한 측면도이다.
도 15는 도 14의 현상 롤러의 표면을 일부 확대하여 도시한 도면이다.
도 16은 현상 롤러 상의 토너의 양과 인쇄 매수의 관계를 도시한 그래프이다.
도 17은 제1~제3 오목부의 폭과 토너 고착 발생 시간의 관계를 도시한 그래프이다.
도 18은 오목부의 깊이와 토너의 흐림 농도의 관계를 도시한 그래프이다.
도 19는 제1~제3 오목부의 폭과 토너 고착 발생 시간의 관계를 도시한 그래프이다.
도 20은 종래의 현상 롤러의 표면을 확대하여 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of developer regulating on the developer carrying member and the amount of protrusion of the developer regulating member in a developing apparatus (conventional example) provided with a developer carrying member having regularly arranged convex portions and concave portions on its surface Fig.
Fig. 2 is a partially enlarged photograph showing a regulation state of a developer (toner) carried on the surface of a developer carrying member having regularly arranged convex portions and concave portions on its surface.
3 is a view for explaining the amount of protrusion of the developer regulating member.
Fig. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a one-component developing unit according to
5 is a view showing a schematic configuration of a developer carrying member according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a top surface of a convex portion disposed on the developer carrying member;
7 is a view for explaining a top surface in the case where the shape of the convex portion arranged on the developer carrying member is different.
Fig. 8 is a view showing a schematic configuration of a one-component developing unit according to Comparative Examples 2 and 3. Fig.
9 is a view showing a schematic configuration of a one-component developing unit according to Comparative Example 4. Fig.
10 is a diagram showing a schematic configuration of a one-component developing unit according to Comparative Example 5. Fig.
11 is a view showing the relationship of the developer regulating amount on the developer carrying member to the amount of protrusion of the developer regulating member in Example 1. Fig.
12 is a view showing the relationship of the developer regulating amount on the developer carrying member to the amount of protrusion of the developer regulating member in Comparative Example 2. Fig.
13 is a schematic configuration diagram of a developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
14 is a side view showing the developing roller of the developing apparatus of Fig.
15 is a partially enlarged view of the surface of the developing roller in Fig.
16 is a graph showing the relationship between the amount of toner on the developing roller and the number of prints.
17 is a graph showing the relationship between the widths of the first to third concave portions and the occurrence time of toner fixing.
18 is a graph showing the relationship between the depth of the concave portion and the fog density of the toner.
19 is a graph showing the relationship between the widths of the first to third concave portions and the toner fixation occurrence time.
20 is an enlarged view of the surface of a conventional developing roller.
이하, 본 발명의 적합한 실시예를 예시적으로 자세하게 설명한다. 단, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상 및 이들의 상대 배치 등은 본 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 의해 적절히 변경되어야 하는 것이며, 이 발명의 범위를 이하의 실시형태에 한정하는 취지의 것이 아니다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일하거나 동등한 요소에는 동일 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail by way of example. It should be noted that the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the constituent parts described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions, But the present invention is not limited to the embodiment. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
본 발명은 전자 사진 방식을 이용하여 기록재(기록 매체)에 화상을 형성하는 복사기, 프린터, 팩시밀리 장치, 워드 프로세서 및 이들의 복합기(멀티 펑션 프린터) 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
우선, 화상 형성 장치 및 그 화상 형성 장치를 이용한 화상 형성 방법에 대해 설명한다.First, an image forming apparatus and an image forming method using the image forming apparatus will be described.
<화상 형성 장치 및 화상 형성 방법 ><Image Forming Apparatus and Image Forming Method>
본 실시형태에 관한 화상 형성 방법은 적어도 외부로부터 대전 부재에 전압을 인가하고 정전잠상 담지체에 대전을 행하는 대전 공정과, 대전된 정전잠상 담지체에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 공정과, 정전잠상을 현상제인 토너에 의해 현상하여 토너 화상을 정전잠상 담지체 상에 형성하는 현상 공정과, 정전잠상 담지체 상의 토너 화상을 전사재에 전사하는 전사 공정과, 전사재 상의 토너 화상을 가열 정착하는 정착 공정을 갖는 것이다. 또한, 상기 공정 이외에, 예를 들면 정전잠상 담지체 표면에 잔존한 토너 등의 잔존물을 제거하는 클리닝 공정 등을 더 구비하고 있어도 된다.The image forming method according to the present embodiment includes a charging step of applying a voltage to at least a charging member from outside and charging the latent electrostatic image bearing member, a latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the charged latent electrostatic image bearing member, Developing the toner image on the latent electrostatic image bearing member to form a toner image on the latent electrostatic image bearing member, a transfer step of transferring the toner image on the latent electrostatic image bearing member to a transfer material, a fixing step of heating and fixing the toner image on the transfer material Process. Further, in addition to the above steps, for example, a cleaning step of removing residual toner such as toner remaining on the surface of the latent electrostatic image bearing member may be further provided.
이하, 본 실시형태에 관한 화상 형성 장치의 일례로서 일성분 현상 방식을 이용한 화상 형성 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an image forming apparatus using the one-component developing method will be described as an example of the image forming apparatus according to the present embodiment.
화상 형성 장치에 있어서, 전자 사진 감광체 주위에는 전자 사진 감광체의 표면을 대전하는 대전 수단인 대전부와, 대전된 전자 사진 감광체를 노광하여 화상 정보에 따라 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 수단인 노광부와, 정전잠상을 토너에 의해 현상하여 토너 화상을 형성하는 현상 수단인 현상부와, 전자 사진 감광체의 표면에 형성된 토너 화상을 피전사체의 표면에 전사하는 전사 수단인 전사부와, 전사 후의 전자 사진 감광체의 표면 상에 잔존한 토너를 제거하는 클리닝 수단인 클리닝부가 순서대로 배치되어 있다.In the image forming apparatus, around the electrophotographic photosensitive member, there are provided a charging section which is a charging means for charging the surface of the electrophotographic photosensitive member, an exposure section which is a latent image forming means for exposing the charged electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image in accordance with image information, A development unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a toner image, a transfer unit that is a transfer unit that transfers the toner image formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member to the surface of the transfer target, Which is a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the photoreceptor drum.
또한, 피전사체에 전사된 토너 화상을 정착하는 정착 수단인 정착부가 전사부의 피전사체의 진행 경로 측에 배치되어 있다.A fusing unit, which is a fusing unit for fusing the toner image transferred to the subject, is disposed on the side of the transfer path of the transfer subject of the transfer unit.
본 실시형태에 관한 화상 형성 장치의 동작에 대해 설명한다.The operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
우선, 대전부에 의해 전자 사진 감광체의 표면이 균일하게 대전된다(대전 공정). 다음에, 노광부에 의해 전자 사진 감광체의 표면에 광이 조사되고, 광이 조사된 부분의 대전 전하가 제거되어 화상 정보에 따라 정전하상(정전잠상)이 형성된다(잠상 형성 공정). 그 후, 정전하상이 현상부에 의해 현상되고, 전자 사진 감광체의 표면에 토너 화상이 형성된다(현상 공정).First, the surface of the electrophotographic photosensitive member is uniformly charged by the charging section (charging step). Next, the surface of the electrophotographic photosensitive member is irradiated with light by the exposure section, and the electrostatic charge at the portion irradiated with the light is removed, so that an electrostatic charge image (electrostatic latent image) is formed according to the image information (latent image forming step). Thereafter, the electrostatic charge image is developed by the developing portion, and a toner image is formed on the surface of the electrophotographic photosensitive member (developing step).
예를 들면, 전자 사진 감광체로서 유기 감광체를 이용하고, 노광부로서 레이저 빔 광을 이용한 디지털식 전자 사진 복사기를 생각한다. 이 경우, 전자 사진 감광체의 표면은 대전부에 의해 음전하가 부여되고, 레이저 빔 광에 의해 도트 형상으로 디지털 잠상이 형성되며, 레이저 빔 광이 닿은 부분에 현상부에 의해 토너가 부여되어 토너 화상이 형성된다.For example, a digital electrophotographic copying machine using an organophotoreceptor as an electrophotographic photosensitive member and laser beam light as an exposure unit is considered. In this case, the surface of the electrophotographic photosensitive member is given a negative charge by the charging section, a digital latent image is formed in a dot shape by the laser beam light, toner is applied by the developing section to the portion where the laser beam light comes in contact, .
이어서, 전사부에서 용지 등의 피전사체가 이러한 토너 화상에 겹쳐지고, 피전사체의 뒤쪽으로부터 토너와는 반대극성의 전하가 피전사체에 주어지며, 정전기력에 의해 토너 화상이 피전사체에 전사된다(전사 공정). 전사된 토너 화상은 정착부에서 정착 부재에 의해 열 및 압력이 가해지고 피전사체에 융착되어 정착된다(정착 공정).Subsequently, in the transfer portion, a transfer object such as paper is superimposed on the toner image, a charge of a polarity opposite to that of the toner is given to the transfer target from behind the transfer target, and the toner image is transferred to the transfer target by the electrostatic force fair). The transferred toner image is subjected to heat and pressure by a fixing member in a fixing unit, and is fused and fixed to a transfer body (fixing step).
한편, 전사되지 않고 전자 사진 감광체의 표면에 잔존한 토너는 클리닝부에서 제거된다(클리닝 공정). 이 대전부터 클리닝에 이르는 일련의 프로세스로 1회의 사이클이 종료된다.On the other hand, the toner remaining on the surface of the electrophotographic photosensitive member without being transferred is removed from the cleaning portion (cleaning step). One cycle ends with a series of processes from the competition to the cleaning.
또, 토너 화상은 중간 전사체 등의 전사체를 개재하여 피전사체에 전사되어도 된다.The toner image may also be transferred to a transfer body via a transfer member such as an intermediate transfer member.
이하, 화상 형성 장치에서의 대전 수단, 정전잠상 담지체, 노광 수단, 현상 수단, 전사 수단, 클리닝 수단, 정착 수단에 대해 설명한다.Hereinafter, the charging means, the latent electrostatic image bearing member, the exposure means, the developing means, the transfer means, the cleaning means, and the fixing means in the image forming apparatus will be described.
[대전 수단][Daejeon]
대전 수단인 대전부로서는, 예를 들면 코로나 방전을 이용한 대전기나 도전성 또는 반도전성 대전 롤 등을 이용할 수 있다. 도전성 또는 반도전성 대전 롤을 이용한 접촉형 대전기는 전자 사진 감광체에 대해 직류 전류를 인가해도 되고, 교류 전류를 중첩시켜 인가해도 된다. 이러한 대전부에 의해, 전자 사진 감광체와의 접촉부 근방의 미소 공간에서 방전을 발생시킴으로써 전자 사진 감광체 표면을 대전시킨다. 또, 도전성 또는 반도전성 대전 롤은 단층 구조이어도 되고 다중 구조이어도 된다. 또한, 대전 롤의 표면을 클리닝하는 기구를 더 설치해도 된다.As the charging unit as the charging unit, for example, a charging unit using a corona discharge, a conductive or semiconductive charging roll, or the like can be used. A contact type charger using a conductive or semiconductive charging roll may apply a direct current to the electrophotographic photosensitive member, or may apply an alternating current in an overlapping manner. By such a charging portion, the surface of the electrophotographic photosensitive member is charged by generating a discharge in a minute space in the vicinity of the contact portion with the electrophotographic photosensitive member. The conductive or semiconductive charging roll may have a single layer structure or a multiple structure. Further, a mechanism for cleaning the surface of the charging roll may be further provided.
[정전잠상 담지체][Electrostatic latent image carrier]
정전잠상 담지체는 적어도 잠상(정전하상)이 형성되는 기능을 가진다. 정전잠상 담지체로서는 전자 사진 감광체를 적합하게 들 수 있다. 전자 사진 감광체는 원통형의 도전성 베이스체 외주면에 유기 감광체 등을 포함하는 도막을 가진다. 도막은 베이스체 상에 필요에 따라 언더코팅층과, 전하 발생 물질을 포함하는 전하 발생층과, 전하 수송 물질을 포함하는 전하 수송층을 포함하는 감광층이 이 순서로 형성된 것이다. 전하 발생층과 전하 수송층의 적층 순서는 반대이어도 된다. 이들은 전하 발생 물질과 전하 수송 물질을 별개의 층(전하 발생층, 전하 수송층)에 함유시켜 적층한 적층형 감광체인데, 전하 발생 물질과 전하 수송 물질 모두를 동일한 층에 포함하는 단층형 감광체이어도 되지만, 바람직하게는 적층형 감광체이다. 또, 언더코팅층과 감광층의 사이에 중간층을 갖고 있어도 된다. 또한, 유기 감광체에 한정하지 않고 아몰퍼스 실리콘 감광막 등의 다른 종류의 감광층을 사용해도 된다.The latent electrostatic image bearing member has a function of forming at least a latent image (electrostatic charge image). The electrostatic latent image bearing member is suitably an electrophotographic photosensitive member. The electrophotographic photosensitive member has a coating film containing an organophotoreceptor or the like on the outer circumferential surface of a cylindrical conductive base body. The coating film is formed on the base body in this order, if necessary, with an undercoat layer, a charge generating layer containing a charge generating material, and a charge transport layer containing a charge transporting material. The stacking order of the charge generating layer and the charge transporting layer may be reversed. These are laminated photoconductors in which a charge generating material and a charge transporting material are contained in separate layers (a charge generating layer and a charge transporting layer), and may be a single layer type photoconductor containing both a charge generating material and a charge transporting material in the same layer. Is a stacked photoreceptor. Further, an intermediate layer may be provided between the undercoat layer and the photosensitive layer. In addition, the present invention is not limited to the organic photoconductor, and other types of photosensitive layers such as an amorphous silicon photosensitive film may be used.
[노광 수단][Exposure Means]
노광 수단인 노광부로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 정전잠상 담지체 표면에 반도체 레이저 광, LED 광, 액정 셔터 광 등의 광원을 원하는 상과 같이 노광할 수 있는 광학계 기기 등을 들 수 있다.The exposure unit, which is an exposure means, is not particularly limited, and for example, an optical system apparatus capable of exposing a light source such as semiconductor laser light, LED light, or liquid crystal shutter light to a desired image on the surface of the latent electrostatic image bearing member.
[현상 수단][Developing Means]
현상 수단인 현상부는 적어도 현상제 담지체와, 현상제(토너) 및 현상제 규제 부재를 가지고, 필요에 따라 현상제 담지체에 현상제를 공급하기 위한 현상제 공급 부재나 교반 반송 부재를 가진다. 현상제 담지체는 전자 사진 감광체의 둘레면 상에 형성된 정전잠상에 대해 현상제를 공급하는 것으로, 예를 들면 비자성 금속이나 고분자 재료로 이루어지는 원주형 또는 통형 부재이다. 현상제 담지체는 전자 사진 감광체와 대향하여 회전 가능하게 설치되고, 현상 바이어스를 인가하는 현상 바이어스 인가부가 설치되어 있다.The developing section which is a developing means has at least a developer carrying member, a developer (toner) and a developer regulating member, and if necessary, a developer supplying member or a stirring conveying member for supplying the developer to the developer carrying member. The developer carrying member supplies a developer to an electrostatic latent image formed on the circumferential surface of the electrophotographic photosensitive member, and is, for example, a cylindrical or tubular member made of a non-magnetic metal or a polymer material. The developer bearing member is provided so as to be rotatable so as to face the electrophotographic photosensitive member and has a developing bias applying section for applying a developing bias.
또한, 현상제 담지체와 전자 사진 감광체가 대향하는 위치를 기준으로서 현상제 담지체의 회전 방향 상류측에는 현상제 규제 부재가 설치되어 있다. 현상제 규제 부재는 현상제 담지체의 둘레면 상에 담지한 현상제의 층두께로 균일하게 하는 부재로서, 예를 들면 금속제 블레이드로 구성할 수 있다.Further, a developer regulating member is provided on the upstream side of the rotational direction of the developer carrying member based on the position where the developer carrying member and the electrophotographic photosensitive member face each other. The developer regulating member is a member that uniformizes the thickness of the developer carried on the peripheral surface of the developer carrying member, and can be constituted by, for example, a metal blade.
현상제가 비자성 일성분 토너인 경우에는, 교반 반송 부재 등에 의해 반송된 현상제가 직접 및/또는 현상제 공급 부재에 의해 현상제 담지체 표면에 공급된다. 현상제 담지체와 전자 사진 감광체 사이에는 소정의 현상 바이어스가 인가되고, 현상제 담지체 상의 현상제는 정전잠상에 따라 전자 사진 감광체 상으로 비상하여 토너 화상(가시 화상)이 된다.In the case where the developer is a non-magnetic one-component toner, the developer conveyed by the agitating conveying member or the like is directly supplied to the surface of the developer carrying member by the developer and / or the developer supplying member. A predetermined developing bias is applied between the developer carrying member and the electrophotographic photosensitive member, and the developer on the developer carrying member emits a toner image (visible image) on the electrophotographic photosensitive member according to the electrostatic latent image.
[전사 수단][Means of warrior]
전사 수단인 전사부로서는, 예를 들면 피전사체의 뒤쪽으로부터 토너와는 반대극성의 전하를 피전사체에 부여하고, 정전기력에 의해 토너 화상을 피전사체에 전사하는 것 또는 피전사체의 표면에 피전사체를 개재하여 직접 접촉하여 전사하는 도전성 또는 반도전성 롤 등을 이용한 전사 롤 및 전사 롤 압압 장치를 이용할 수 있다. 전사 롤에는 정전잠상 담지체에 부여하는 전사 전류로서 직류 전류를 인가해도 되고, 교류 전류를 중첩시켜 인가해도 된다. 전사 롤은 대전해야 할 화상 영역 폭, 전사 대전기의 형상, 개구폭, 프로세스 스피드 등에 의해 임의로 설정할 수 있다. 또한, 저비용화를 위해 전사 롤로서 단층의 발포 롤 등이 적합하게 이용된다. 전사 방식으로서는 종이 등의 피전사체에 직접 전사하는 방식으로도 되고, 중간 전사체를 개재하여 피전사체에 전사하는 방식으로도 된다.Examples of the transferring portion which is a transferring means include transferring a toner image to a transferring object by applying an electric charge of a polarity opposite to that of the toner to the transferring object from behind the transferring object and transferring the toner image to the transferring object by an electrostatic force, A transfer roll and a transfer roll pressing apparatus using a conductive or semiconductive roll or the like which are directly contacted and transferred via the intermediary of a transfer roll and a transfer roll pressing apparatus. The transfer roll may be applied with a direct current as a transfer current applied to the latent electrostatic image bearing member, or alternatively, an AC current may be superimposed. The transfer roll can be arbitrarily set by the image area width to be charged, the shape of the transfer charger, the aperture width, the process speed, and the like. In addition, a monolayer foil roll or the like is suitably used as the transfer roll for low cost. In the transferring method, the transferring method may be a method of transferring directly to a transfer destination such as paper or a transfer transferring method to a transfer destination via an intermediate transferring device.
중간 전사체로서는 공지의 중간 전사체를 이용할 수 있다. 중간 전사체에 이용되는 재료로서는 폴리카보네이트 수지(PC), 폴리불화 비닐리덴(PVDF), 폴리알킬렌 프탈레이트, PC/폴리알킬렌 테레프탈레이트(PAT)의 블렌드 재료, 에틸렌테트라플로로에틸렌 공중합체(ETFE)/PC, ETFE/PAT, PC/PAT의 블렌드 재료 등을 들 수 있는데, 기계적 강도의 관점에서 열경화 폴리이미드 수지를 이용한 중간 전사 벨트가 바람직하다.A known intermediate transfer member can be used as the intermediate transfer member. Examples of the material used for the intermediate transfer body include a polycarbonate resin (PC), polyvinylidene fluoride (PVDF), a polyalkylene phthalate, a blend material of PC / polyalkylene terephthalate (PAT), an ethylene tetrafluoroethylene copolymer ETFE) / PC, ETFE / PAT, and blend materials of PC / PAT. From the viewpoint of mechanical strength, an intermediate transfer belt using thermosetting polyimide resin is preferable.
[클리닝 수단][Cleaning means]
클리닝 수단인 클리닝부에 대해서는, 정전잠상 담지체 상의 잔류 토너를 청소하는 것이면 블레이드 클리닝 방식, 브러시 클리닝 방식, 롤 클리닝 방식을 채용한 것 등 적절히 선정해도 지장없다. 이들 중에서도 탄성을 갖는 클리닝 블레이드를 이용하는 것이 바람직하다.With respect to the cleaning unit serving as the cleaning means, the blade cleaning method, the brush cleaning method, and the roll cleaning method may be appropriately selected as long as the residual toner on the latent electrostatic image bearing member is cleaned. Among them, it is preferable to use a cleaning blade having elasticity.
[정착 수단][Settlement means]
정착 수단(화상 정착 장치)인 정착부로서는 피전사체에 전사된 토너상을 가열, 가압 혹은 가열 가압에 의해 정착하는 것으로, 롤러 형상이나 벨트 형상의 정착 부재를 구비하는 것이다.The fixing unit which is the fixing unit (image fixing unit) includes a roller or a belt-like fixing member by fixing the toner image transferred to the conveyance body by heating, pressing or heating and pressing.
상기와 같은 화상 형성 장치는 화상 정보에 따라 기록재(예를 들면, 기록 용지, 플라스틱 시트 등)에 화상을 형성하는 것이 가능하고, 상기 화상 정보는 화상 형성 장치에 접속된 화상 판독 장치 혹은 화상 형성 장치 본체에 통신 가능하게 접속된 퍼스널 컴퓨터 등의 호스트 기기로부터 입력된다.Such an image forming apparatus can form an image on a recording material (e.g., recording paper, plastic sheet or the like) in accordance with image information, and the image information can be recorded on an image reading apparatus connected to the image forming apparatus, And input from a host device such as a personal computer communicably connected to the apparatus main body.
이어서, 상기와 같은 화상 형성 장치의 현상 수단인 현상 장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.Next, the developing device which is the developing means of the above-described image forming apparatus will be described in more detail.
[현상 장치의 설명][Description of developing apparatus]
도 4는 본 실시형태에 관한 현상 장치(100)의 개략 구성을 도시한 단면도이고, 상기와 같은 화상 형성 장치에 탑재된다. 예를 들면, 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색에 대응하는 현상 장치(100)를 구비한 화상 형성 장치는 현상 장치(100)에 의한 현상에 의해 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색을 이용하여 컬러 화상을 형성한다. 화상 형성 장치는 토너상을 형성하는 현상 롤러(110)(현상제 담지체)를 구비한 현상 장치(100) 이외에 용지를 반송하는 기록 매체 반송 유닛과, 토너상을 용지에 2차 전사하는 전사 유닛과, 둘레면에 화상이 형성되는 정전잠상 담지체인 감광체 드럼(30)과, 토너상을 용지에 부착시키는 정착 유닛을 구비하고 있다.Fig. 4 is a cross-sectional view showing the schematic configuration of the developing
이러한 화상 형성 장치에 피기록화상의 화상 신호가 입력되면, 화상 형성 장치의 제어부는 수신한 화상 신호에 기초하여 대전 롤러에 의해 감광체 드럼(30)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨다. 그 후, 노광 유닛에 의해 감광체 드럼(30)의 표면에 레이저 광을 조사하여 정전잠상을 형성한다. 한편, 각 현상 장치(100)에서는 현상실 내에 있는 토너(T)(현상제)를 토너 공급 롤러(120)(현상제 공급체)에 의해 현상 롤러(110)에 담지시킨다.When the image signal of the image to be recorded is input to such an image forming apparatus, the control unit of the image forming apparatus uniformly charges the surface of the
그리고, 현상 롤러(110)의 회전에 의해 토너가 감광체 드럼(30)과 대향하는 영역까지 반송되면, 현상 롤러(110)에 담지된 토너가 감광체 드럼(30)의 둘레면 상에 형성된 정전잠상으로 이동하여 정전잠상이 현상된다. 이러한 현상을 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색에 대해 행한다. 이렇게 하여 형성된 토너상은 감광체 드럼(30)과 전사 벨트가 대향하는 영역에서 감광체 드럼(30)으로부터 전사 벨트로 1차 전사된다. 그리고, 토너상은 기록 매체 반송 유닛에 의해 반송된 용지에 2차 전사된다. 그 후, 토너상이 2차 전사된 용지는 정착 유닛으로 반송되어 정착되고 화상 형성 장치의 외부로 배출된다.When the toner is conveyed to the area opposed to the
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 현상 장치(100)는 전술한 현상 롤러(110) 이외에 토너 공급 롤러(120), 토너 수용실(130)(현상제 수용실), 탄성 접촉체(142)를 갖는 탄성 블레이드(140)(현상제 규제 부재), 현상실(150), 토너 저류부(160)(현상제 저류부), 구획벽(170), 반송 부재(135) 및 교반 부재(165)를 구비하고 있다. 또, 화상 형성 장치에는 현상 장치(100)가 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색에 대응하여 설치되지만, 현상제인 토너의 종류가 다른 것을 제외하고 기본적인 구성은 같기 때문에, 이하 개별 설명은 생략한다.4, the developing
토너 수용실(130)은 토너(T)를 수용하는 실이다. 현상실(150)은 현상 롤러(110)에 의해 현상을 행하는 실로서, 토너 수용실(130)의 상방에 인접하여 배치되어 있다. 토너 수용실(130)과 현상실(150) 사이에는 구획벽(170)이 설치되어 있고, 구획벽(170)이 두 실(130, 150)을 구획한다. 구획벽(170)에는 그 일부에 개구부(172)가 설치되어 있고, 이 개구부(172)를 개재하여 토너 수용실(130)과 현상실(150)이 연결되어 있다. 토너 수용실(130), 현상실(150) 및 구획벽(170)은 일체로 형성되어 있다.The
토너 수용실(130)에는 토너(T)를 현상실(150)로 반송하는 반송 부재(135)가 설치되어 있다. 반송 부재(135)는 회전 가능한 반송 부재로서, 회전 동작을 행함으로써 구획벽(170)의 개구부(172)를 통해 토너 수용실(130) 내에 수용되어 있는 토너(T)를 현상실(150) 내로 소정량 반송한다.The
토너 공급 롤러(120)는 토너 수용실(130)로부터 반송 부재(135)에 의해 공급된 토너(T)와, 후술하는 탄성 블레이드(140)에 의해 현상 롤러(110)로부터 긁어 떨어진 토너(T)가 교반 부재(165)에서 교반 혼합된 토너(T)를 현상 롤러(110)에 공급하기 위한 공급 부재이다. 토너 공급 롤러(120)는, 현상 롤러(110)의 둘레면 상에 접촉하도록 현상 롤러(110)에 대향하여 현상실(150) 내에 배치되어 있다. 토너 공급 롤러(120)는 예를 들면 폴리우레탄 폼 등의 탄성 부재로 이루어지고, 탄성 변형 가능하도록 형성되어 있으며, 탄성 변형된 상태로 현상 롤러(110)에 접촉하게 되어 있다.The
토너 공급 롤러(120)는 예를 들면 반시계 방향으로 회전하고, 마찬가지로 반시계 방향으로 회전하는 현상 롤러(110)와의 접촉 영역에 있어서 현상 롤러(110)와 반대방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 이러한 구성의 토너 공급 롤러(120)의 표면에는 교반 혼합된 토너(T)가 부착되어 있고, 토너 공급 롤러(120)의 표면이 현상 롤러(110)의 표면(도 5 참조)에 접촉함으로써, 토너 공급 롤러(120)로부터 현상 롤러(110)에 토너(T)가 공급되고, 현상 롤러(110)에 토너를 담지시킨다. 또한, 토너 공급 롤러(120)는 토너(T)의 공급과 동시에, 감광체 드럼(30)과의 현상 닙을 통과하여 현상에 사용되지 않았던 토너(T)를 현상 롤러(110)로부터 벗겨내고, 토너(T)가 장시간 현상 롤러(110) 상에 체류함으로써 대전량이 과상승하는 것을 방지하는 기능도 갖고 있다.The
현상 롤러(110)는, 토너 공급 롤러(120)로부터 공급된 토너(T)를 그 표면에 담지하여 감광체 드럼(30)과 대향하는 영역까지 토너(T)를 반송하고, 감광체 드럼(30)의 둘레면 상에 형성된 정전잠상에 그 토너(T)를 이동시켜 정전잠상을 현상시키기 위한 부재로서, 토너 공급 롤러(120)의 둘레면 상에 접촉하도록 토너 공급 롤러(120)에 대향함과 동시에 감광체 드럼(30)에 대향하도록 현상실(150) 내에 배치되어 있다.The developing
[현상제 담지체의 구성][Composition of developer carrying member]
현상 롤러(110)는 현상제를 담지하기 위해 구성된 복수의 볼록부(112) 및 복수의 볼록부(112) 각각을 둘러싸는 오목부(114)를 갖는 표면(이하, 「현상제 담지면」이라고 함)을 갖고 있으며, 예를 들면 알루미늄 합금이나 철 합금 등의 롤러 베이스재를 전조법이나 에칭법 등의 공지의 방법으로 표면 가공한 후, 필요에 따라 연마나 도금 등의 추가 가공을 덧붙임으로써 제조된다.The developing
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태의 일례로서, 현상 롤러(110)의 현상제 담지면의 볼록부(112)는 마름모형 혹은 정사각형을 나타내고 있고, 한쪽의 대각선이 현상 롤러(110)의 회전축(도시 X방향)과 평행하게 되도록 형성되어 있다. 이 경우, 볼록부(112)를 C-C선에 따라 단면시하였을 때에는 사다리꼴 형상을 나타낸다.Fig. 5 shows an example of a preferred embodiment of the present invention. The
상기 현상제 담지면은, 볼록부(112)의 꼭대기면과 오목부(114)의 바닥면의 고저차가 현상제의 중량 평균 입경(D4)의 0.8배 이상 5.0배 미만임과 동시에, 현상제 담지면 상에 꼭대기면이 동일한 원통면의 일부를 형성하는 복수의 볼록부(112)의 꼭대기면을 축방향(도 5의 (a)의 X방향) 및 둘레방향(동 Y방향)으로 연장하여 얻어지는 가상적인 전체 둘레면을 정의하였을 때에, 상기 전체 둘레면의 면적에 대한 복수의 볼록부(112)의 꼭대기면의 총면적의 비율(이하, 「볼록부 꼭대기면의 면적률」이라고 함)이 3% 이상 40% 미만이 되도록 설정한다.The height difference between the top surface of the
여기서, 본 발명에 있어서, 현상 롤러(110)의 볼록부(112)의 꼭대기면과 오목부(114)의 바닥면의 고저차 및 볼록부(112)의 꼭대기면의 총면적의 비율은 이하와 같이 정의된다.The ratio of the height difference between the top surface of the
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 임의의 볼록부의 정상 부근과 볼록부를 둘러싸는 오목부의 바닥면 부근의 표면 형상을 계측하고, 볼록부 정상 부근에 존재하는 최고 지점과 상기 오목부 바닥면에 존재하는 최저 지점을 특정하여 양자의 고저차(이하, 「최대 고저차」라고 함)를 계측한다.As shown in Fig. 6 (a), the surface shape of the vicinity of the top of any convex portion and the bottom surface of the concave portion surrounding the convex portion is measured, and the highest point existing near the top of the convex portion, (Hereinafter referred to as a " maximum elevation difference ") is measured.
동일한 계측을 현상제 담지체 상에 존재하는 다른 볼록부에서도 실시하여 얻어진 각 최대 고저차의 평균값으로 본 발명의 「볼록부의 꼭대기면과 상기 오목부의 바닥면의 고저차」라고 정의한다(이하, 「볼록부와 오목부의 고저차(H)」라고 함).Quot; the difference in height between the top surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion " of the present invention is defined as an average value of the maximum height differences obtained by performing the same measurement on other convex portions existing on the developer carrying member (H) of the concave portion ").
한편, 현상제 담지체의 현상제 담지면의 가상적인 전체 둘레면의 면적에 대한 볼록부의 꼭대기면의 총면적의 비율은 이하와 같이 정의된다.On the other hand, the ratio of the total area of the top surface of the convex portion to the area of the imaginary whole circumferential surface of the developer-carrying surface of the developer carrying member is defined as follows.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 우선, 임의의 볼록부의 최고 지점으로부터 고저차(H)의 10%에 상당하는 하방 지점(이하, 「10% 하방 지점」이라고 함)을 결정하고, 상기 볼록부의 최고 지점부터 10% 하방 지점을 연결하는 등고선 사이로 넓어지는 볼록부 표면을 그 볼록부의 꼭대기면으로 간주하고, 상기 볼록부(112)의 꼭대기면을 수직 상방으로부터 평면에 투영하였을 때에 생기는 투영상의 면적을 계측한다(도 6의 (c) 참조).6 (b), a downward point (hereinafter referred to as " 10% downward point ") corresponding to 10% of the elevation difference H is determined from the highest point of the arbitrary convex portion, A convex portion that extends from the highest point of the convex portion to a
또, 현상제 담지체 상에 존재하는 다른 볼록부에서도 동일한 계측을 실시하고, 이들의 평균값으로 본 발명의 「볼록부의 꼭대기면의 면적」이라고 정의하고(이하, 「꼭대기면의 면적」), 상기 꼭대기면의 면적에 현상제 담지면에 존재하는 볼록부의 총개수를 곱하여 볼록부의 꼭대기면의 총면적을 결정한다.It should be noted that the same measurement is also performed on other convex portions present on the developer carrying member, and the average value thereof is defined as the " area of the top surface of the convex portion " of the present invention (hereinafter referred to as " The total area of the top surface of the convex portion is determined by multiplying the area of the top surface by the total number of convex portions present on the developer-carrying surface.
구체적으로 현상제 담지체가 현상 롤러인 경우, 현상 롤러의 중앙부 및 좌우 단부 영역의 총 3개 영역에서 각각 8개의 다른 볼록부를 선택하여 최대 고저차를 계측한 후, 이들의 평균값을 산출하고, 본 발명에서 정의되는 볼록부와 오목부의 고저차(H)를 결정한다(도 6의 (b) 참조). 그 후, 10% 하방 지점을 결정하여 볼록부의 꼭대기면의 면적을 구하고, 최종적으로 볼록부의 꼭대기면의 총면적을 결정하여 현상제 담지면 전체에 차지하는 볼록부의 꼭대기면의 총면적의 비율을 산출한다.Specifically, when the developer carrying member is a developing roller, eight different convex portions are selected in each of the three regions of the center portion and left and right end regions of the developing roller to measure the maximum height difference, and then the average value is calculated. The height difference H between the defined convex portion and the concave portion is determined (see Fig. 6 (b)). Thereafter, a 10% downward point is determined to determine the area of the top surface of the convex portion, and finally the total area of the top surface of the convex portion is determined to calculate the ratio of the total area of the top surface of the convex portion occupying the entire surface of the developer bearing surface.
또, 볼록부의 형상이 둥근 모양을 띤 경우이어도 상기와 같은 방법으로 고저차(H)나 꼭대기면의 총면적의 비율을 구할 수 있다(도 7 참조).Also, even in the case where the shape of the convex portion is round, the ratio of the total height of the elevation difference H and the top surface can be obtained by the same method as described above (see FIG. 7).
상기와 같은 현상제 담지체 상의 현상제 담지면의 형상 측정에는 종래 공지의 방법을 이용하는 것이 가능하고, 예를 들면 비접촉식 표면 형상 측정 장치나 형상 측정 레이저 마이크로스코프 등을 들 수 있고, 얻어진 표면 형상 정보를 상기와 같은 장치에 부속되는 해석 툴로 해석하거나 CAD(Computer aided design) 등을 이용함으로써 도면 상에서 기하학적으로 결정할 수 있다.The shape of the developer-carrying surface on the developer-carrying member can be measured by a conventionally known method, and examples thereof include a non-contact surface shape measuring device and a shape measuring laser microscope. Can be analyzed geometrically in the drawing by interpreting it with an analysis tool attached to the above-mentioned apparatus or using CAD (Computer Aided Design) or the like.
도 3은 본 발명의 바람직한 현상제 규제 부재의 실시형태의 일례로서, 베이스체(143), 탄성 접촉체(142) 및 탄성 접촉체(142)를 베이스체(143)에 지지 고정하는 고정 부재(141)로 구성되는 탄성 블레이드(140)이다.3 is an example of an embodiment of a preferable developer regulating member of the present invention. The
탄성 접촉체(142)는 현상 롤러(110)의 축방향으로 평행하게 연장되는 단부를 가지며, 상기 단부는 현상 롤러(110)의 표면에 설치된 현상제 담지면에 존재하는 오목부(114)의 바닥면과의 간격(이하, 「바닥면과의 간격」이라고 함)이 토너(T)의 중량 평균 입경보다 커지도록 배치하는 것이 바람직하다. 바닥면과의 간격이 토너(T)의 중량 평균 입경 이하인 경우, 현상 롤러 상의 토너 담지량을 충분히 확보할 수 없을 뿐만 아니라 세로줄 상의 화상 불량 등이 발생하기 쉬워진다.The
도 3에 도시된 바와 같이, 탄성 블레이드와 같은 현상제 규제 부재를 현상제 담지체 표면에 압접시킴과 동시에 현상제 규제 부재의 「돌출량」을 변경함으로써, 현상제 담지체 표면 상에 원하는 양의 현상제(토너)의 박층을 형성할 수 있다.As shown in Fig. 3, by pressing the developer regulating member such as the elastic blade against the surface of the developer carrying member and changing the " amount of protrusion " of the developer regulating member, A thin layer of developer (toner) can be formed.
본 발명에 있어서, 현상제 규제 부재의 「돌출량」이란, 현상제 담지체의 회전 중심으로부터 현상제 규제 부재의 선단부를 통과하여 그 현상제 담지체의 외주에 이르는 연장선 상에 존재하는 현상제 규제 부재의 선단부의 압접면 측과의 교점부터 현상제 담지체의 외주면과의 교점까지의 거리(J)로서, CAD 등에 의해 도면 상에서 기하학적으로 결정할 수 있다.In the present invention, the " amount of protrusion of the developer regulating member " means the amount of protrusion of the developer regulating member that is present on the extension line passing from the rotation center of the developer carrying member through the distal end portion of the developer regulating member to the outer circumference of the developer carrying member The distance J from the point of intersection of the distal end of the member to the point of intersection with the outer circumferential surface of the developer carrying member can be geometrically determined on the drawing by CAD or the like.
또한, 간편한 계측 방법으로서 현상제 규제 부재와 현상제 담지체의 접촉 흔적부터 현상제 담지체 선단부까지의 길이를 실측하는 방법 등을 들 수 있고, 대용하는 것도 가능하다.As a simple measuring method, there is a method of actually measuring the length from the contact mark between the developer regulating member and the developer carrying member to the leading end of the developer carrying member, or the like, and substitution is also possible.
또한, 탄성 블레이드(140)는 현상 롤러(110)의 볼록부(112)의 꼭대기면에 담지된 토너의 층두께를 토너 입자가 1층 이하가 되도록 규제한다. 즉, 탄성 블레이드(140)는 현상 롤러(110)의 볼록부(112)의 꼭대기면에 과잉 토너 입자를 담지시키지 않도록 한다. 이에 의해, 현상 롤러(110)의 현상제 담지면에 담지된 토너 입자는 균일하고 효율적으로 전동할 수 있으므로, 현상에 바람직한 대전 상태로 신속하게 이행하는 것이 가능하게 된다. 반대로 볼록부(112)의 꼭대기면에 과잉 토너 입자가 존재하면, 과잉 토너 입자 자신이 양호한 대전 부여를 받을 수 없을 뿐만 아니라 다른 토너 입자의 전동을 저해하기 때문에 토너 입자 전체의 대전 상태가 악화된다.The
탄성 블레이드(140)는, 상기 현상 롤러(110)와의 접촉 위치(S2)가 상기 현상 롤러(110)와 상기 토너 공급 롤러(120)의 접촉 위치(S1)보다 하방이 되도록 배치된다(도 4 참조). 그리고, 탄성 블레이드(140)는 현상 롤러(110)가 감광체 드럼(30)으로 토너를 이동시키기 전에 토너 공급 롤러(120)로부터 현상 롤러(110)에 공급된 토너(T)의 층두께를 조정한다. 이 조정에 의해, 현상 롤러(110)에서 담지되어 있는 토너(T) 중에서 잉여 토너(T)가 탄성 블레이드(140)에 의해 긁어 떨어져 토너 저류부(160)에 모아진다. 토너 저류부(160)에는 교반 부재(165)가 설치되어 있고, 교반 부재(165)에 의해 이 잉여 토너(T)와 토너 수용실(130)로부터 새로 공급되는 토너(T)가 교반 혼합되어 다음 현상에 이용된다.The
이상과 같이 본 발명에 따르면, 현상 롤러(110) 표면으로부터 탄성 블레이드(140)에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상제 수용실(130)에 직접 회수하지 않고, 현상실(150)의 하방에 설치된 현상제 저류부(160)에 회수한다. 현상제 저류부(160)에 회수된 잉여 현상제는 이미 적당히 대전되어 있기 때문에, 상기 현상제 저류부(160)를 형성하는 구획벽(170)과 상기 현상 롤러(110)와 상기 토너 공급 롤러(120)의 접촉 위치(S1) 사이의 공간에서 완만한 압축을 받으면서 상기 현상 롤러(110) 표면의 오목부에 용이하게 잠입하면서도 현상제끼리의 정전 반발에 의해 완만한 압밀 상태를 유지하는 것이 가능하게 된다.As described above, according to the present invention, the excessive developer regulated by the
또, 현상 장치(100)에서는, 현상 롤러(110)와 탄성 블레이드(140)의 접촉 위치(S2)를 현상 롤러(110)와 토너 공급 롤러(120)의 접촉 위치(S1)보다 하방(토너 저류부(165)를 형성하는 구획벽(170)과 현상 롤러(110) 및 토너 공급 롤러(120)의 접촉 위치(S1)의 사이)에 배치함으로써, 각각의 접촉 위치에 대한 토너 입자의 순환 압력을 균일하고 완만하게 할 수 있으므로, 현상 롤러(110)의 오목부에의 잠입이 한층 더 안정화되고, 현상 롤러(110)와 현상제 규제 부재(140)의 접촉 조건(돌출량)의 자유도를 넓힐 수 있다.In the developing
또한, 현상 장치(100)에서는, 현상 롤러(110)에 대한 탄성 블레이드(140)의 돌출량(J)의 치수 공차가 넓기 때문에, 다수회의 화상 형성에 기인하는 탄성 블레이드(140)의 접촉 부분의 마멸 등이 발생하고, 돌출량이 변화하였다고 해도 마멸 후의 돌출량이 여전히 소정의 치수 공차 내에 그치게 하는 것이 용이하게 된다. 또, 탄성 블레이드(140)의 접촉 부분의 마모가 감소(減耗)하도록 설정함으로써 셀프 클리닝을 행하는 것이 가능하게 되므로, 예를 들면 탄성 접촉체(142)에 현상 롤러(110)에 대한 표면 경도비가 0.20 이상 1.00 미만인 인청동 또는 스텐레스 등에 의해 형성된 판상 부재가 바람직하게 선택된다.In the developing
이에 의해, 토너의 필르밍(filming) 등을 방지할 수 있으므로, 토너 입자의 대전 상태로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 토너 입자의 담지 상태도 가장 좋은 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 예를 들면 세로 줄무늬 형상의 화상 농도 얼룩의 발생을 억제하고, 화상 농도, 인쇄 배경에 상당하는 비화상 영역의 토너 오염, 세선 재현성 및 색미 등의 악화/변동 등을 최소한으로 그치게 하는 것을 가능하게 한 뛰어난 현상 장치를 제공할 수 있다.As a result, filming of the toner can be prevented, so that not only the toner particles can be maintained in a charged state, but also the toner particles can be maintained in the best state. As a result, for example, it is possible to suppress the occurrence of image density unevenness in the vertical stripe pattern, to minimize the deterioration / fluctuation of toner contamination, fine line reproducibility and color taste in the non-image area corresponding to the image density and the print background Thereby making it possible to provide an excellent developing apparatus capable of performing the development.
또, 상기 현상 장치를 외부로부터의 변형 응력의 영향을 받기 쉬운 프로세스 카트리지 방식의 화상 형성 장치에 이용한 경우, 그 효과는 매우 크게 발현된다.Further, when the above developing apparatus is used in an image forming apparatus of the process cartridge type, which is susceptible to external stress from the outside, the effect is remarkably enhanced.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
<현상제의 제조예>≪ Production example of developer >
[일성분계 현상제(블랙색)의 제조예][Production example of one-component developer (black color)] [
하기 성분을 건식 혼합한 후, 2축 혼련기로 혼련하였다.The following components were dry mixed and kneaded with a biaxial kneader.
·스티렌-부틸 아크릴레이트 수지(Mw=5만, Tg=60℃) 100질량부Styrene-butyl acrylate resin (Mw = 50,000, Tg = 60 占 폚) 100 parts by mass
·카본 블랙(평균 입경=40nm) 5질량부Carbon black (average particle diameter = 40 nm) 5 parts by mass
·사리틸산 유도체의 알루미늄 화합물(오리엔트 화학공업사 제품) 1질량부1 part by mass of aluminum compound of a saccharide derivative (manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.)
·에스테르 왁스(DSC의 최대 흡열 피크의 피크 온도=70℃) 5질량부· Ester wax (Peak temperature of maximum endothermic peak of DSC = 70 ° C) 5 parts by mass
얻어진 혼련물을 냉각하고 대략 1mm 이하로 조분쇄한 후, 기계식 분쇄기를 이용하여 더 미분쇄하고, 얻어진 미분쇄물을 분급하여 분급 입자로 하였다.The obtained kneaded product was cooled, pulverized to a size of about 1 mm or less, and further finely pulverized using a mechanical pulverizer. The resulting pulverized material was classified to obtain classified particles.
다음에, 상기에서 얻어진 분급 입자 100질량부를 하기의 성분과 함께 건식 혼합 장치 중에 투입하여 저회전속도로 예비 혼합을 행한 후, 고회전속도로 5분간 건식 혼합을 더 행하였다.Next, 100 parts by mass of the classified particles obtained above were put into a dry mixer together with the following components, premixed at a low rotation speed, and further subjected to dry mixing at a high rotation speed for 5 minutes.
·소수화 처리 실리카 미립자(개수 평균 입자경=0.1㎛) 0.5질량부Hydrophobic-treated silica fine particles (number average particle diameter = 0.1 mu m) 0.5 parts by mass
·소수화 처리 실리카 미립자(개수 평균 입자경=0.02㎛) 1.0질량부Hydrophobic-treated silica fine particles (number average particle diameter = 0.02 占 퐉) 1.0 parts by mass
·소수화 처리 티타니아 미립자(개수 평균 입자경=0.02㎛) 1.0질량부· Hydrophobicized titania fine particles (number average particle diameter = 0.02 μm) 1.0 parts by mass
건식 혼합 후, 체로 걸러 조대 입자를 제거하고 블랙색의 일성분계 현상제를 얻었다.After dry mixing, coarse particles were removed by sieving to obtain a black one-component developer.
[일성분계 현상제(옐로우색)의 제조예][Production example of one-component developer (yellow color)] [
카본 블랙 대신에 「C.I.Pigment Yellow 180」 7질량부를 이용하는 것 이외에는 상기 「일성분계 현상제(블랙색)의 제조예」와 같이 하여 옐로우색의 일성분계 현상제를 얻었다.A one-component yellow color developer was obtained in the same manner as in " Production Example of One Component Developer (Black Color) " except that 7 parts by mass of " CI Pigment Yellow 180 " was used instead of carbon black.
[일성분계 현상제(마젠타색)의 제조예][Production example of one-component developer (magenta color)] [
카본 블랙 대신에 「C.I.Pigment Red 180」 7질량부를 이용하는 것 이외에는 상기 「일성분계 현상제(블랙색)의 제조예」와 같이 하여 마젠타색의 일성분계 현상제를 얻었다.A one-component magenta developer was obtained in the same manner as in the above-mentioned " Production Example of One Component Developer (Black Color) " except that 7 parts by weight of " CI Pigment Red 180 " was used instead of carbon black.
[일성분계 현상제(시안색)의 제조예][Production example of one-component developer (cyan color)] [
카본 블랙 대신에 「C.I.Pigment Blue 15:3」 5질량부를 이용하는 것 이외에는 상기 「일성분계 현상제(블랙색)의 제조예」와 같이 하여 시안색의 일성분계 현상제를 얻었다.A one-component cyan developer was obtained in the same manner as in " Production Example of One Component Developer (Black Color) " except that 5 parts by mass of "CI Pigment Blue 15: 3" was used instead of carbon black.
본 발명에 있어서, 일성분계 현상제의 중량 평균 입경(D4)이나 개수 기준의 입경 빈도 분포에서의 3 ㎛이하의 토너의 입자수는, 예를 들면 정밀 입도 분포 측정 장치「Multisizer 3」(베크만 쿨터사 제품)을 이용하고, 상기 측정 장치의 조작 매뉴얼에 따라 베크만 쿨터사의 인터넷 홈페이지에 기재되어 있는 「토너 입자경 분포의 측정 방법 (http://www.beckmancoulter.co.jp/product/product03/toner/04.html) 등을 참고하여 측정할 수 있다.In the present invention, the weight average particle size (D4) of the one-component developer or the number of particles of 3 mu m or less in the particle diameter frequency distribution based on the number can be measured with a precision particle size distribution measuring device "
구체적인 측정 방법으로서는, 현탁액 작성용 비커에 전해액「ISOTONE II PC」(베크만 쿨터사 제품) 100ml를 준비하고, 여기에 분산제로서의 계면활성제(바람직하게는 LAS; 직쇄 알킬벤젠술폰산 나트륨) 0.1g을 가한 후, 측정 시료(토너 입자 또는 일성분계 현상제) 5mg을 가하여 토너 현탁액으로 한다. 다음에, 상기 토너 현탁액 중의 측정 시료의 분산성을 높이기 위해, 초음파 버스 등을 이용하여 외부로부터의 초음파 조사 처리를 2분간 행하여 측정 샘플을 조제한다. 애퍼처(aperture) 튜브에는 50㎛의 개구경을 갖는 것을 이용하고, 측정 시료의 부피 및 개수를 채널마다 측정하여 측정 시료의 부피 분포와 개수 분포를 산출한다. 산출된 분포로부터 측정 시료의 중량 평균 입경(D4)을 구한다.As a specific measuring method, 100 ml of an electrolytic solution "ISOTONE II PC" (manufactured by Beckman Coulter) was prepared in a beaker for preparing a suspension, 0.1 g of a surfactant (preferably LAS; linear alkylbenzenesulfonic acid sodium) , And 5 mg of a measurement sample (toner particle or one-component developer) are added to prepare a toner suspension. Next, in order to increase the dispersibility of the measurement sample in the toner suspension, an ultrasonic irradiation treatment from the outside is performed for 2 minutes using an ultrasonic bus or the like to prepare a measurement sample. An aperture tube having an aperture diameter of 50 mu m is used, and the volume and the number of the measurement sample are measured for each channel to calculate the volume distribution and the number distribution of the measurement sample. The weight average particle diameter (D4) of the measurement sample is obtained from the calculated distribution.
상기 제조예에서 얻어진 각 색의 일성분계 현상제는 모두 중량 평균 입경(D4)이 6.5㎛이고, 개수 기준의 입경 빈도 분포에서의 3㎛이하의 현상제의 입자수가 10 %가 되도록 제조하였다.The one-component developers of the respective colors obtained in the above Production Examples were all prepared so that the weight average particle diameter (D4) was 6.5 占 퐉 and the number of particles of developer of 3 占 퐉 or less in the particle diameter frequency distribution on the number basis was 10%.
<현상제 담지체의 제조예>≪ Production example of developer carrying member >
[현상제 담지체의 제조예 1][Production example 1 of developer carrying member]
직경 16mm의 탄소강 강관으로 이루어지는 원주형상의 롤러 베이스재의 외주면(이하, 「원통면」이라고 함)을 센타레스 연마기에 의해 연마한 후, 원통면 상에 교차하는 2개의 홈(도 5의 (b)의 화살표 A, B로 나타나는 방향의 홈)을 형성하기 위해, 각각의 홈에 대응하는 돌출줄기가 형성되어 있는 제1 및 제2 다이스를 구비한 전조 장치에 롤러 베이스재를 설치하였다. 그리고, 각각의 다이스와 롤러 베이스재를 일정 속도로 회전시키면서 롤러 베이스재를 송출하면서 다이스를 압압하고 제1 및 제2 홈을 롤러 베이스재에 전조하였다.(Hereinafter referred to as " cylindrical surface ") of a cylindrical roller base material made of a carbon steel pipe having a diameter of 16 mm was polished by a Centras polishing machine, The roller base material is provided in the rolling apparatus having the first and second dies provided with the projecting stems corresponding to the respective grooves so as to form the grooves in the directions indicated by the arrows A and B in Fig. Then, while the dice and the roller base material were rotated at a constant speed, the dice were pressed while the roller base material was being fed, and the first and second grooves were transferred to the roller base material.
그 결과, 원통면에는 규칙적으로 배치된 복수의 볼록부 및 상기 볼록부를 둘러싸는 오목부를 그 표면에 가지며, 상기 볼록부의 표면이 서로 동일한 원통면의 일부를 이룬 전조 롤러를 얻었다.As a result, a rolling roller having a plurality of convex portions regularly arranged on a cylindrical surface and a concave portion surrounding the convex portion on the surface thereof, and having a convex portion having the same surface as each other was obtained.
얻어진 전조 롤러의 원통면을 다시 센타레스 연마기에 의해 연마하고, 상기 볼록부와 오목부의 고저차를 조정한 후, 가온한 탈지액에 침지하여 탈지 처리를 행하였다.The cylindrical surface of the obtained rolling roller was again polished by a centreless polishing machine, and the height difference between the convex portion and the concave portion was adjusted, followed by immersion in the heated degreasing liquid to perform degreasing treatment.
또, 탈지한 전조 롤러를 가온한 Ni-P 도금욕에 침지하고 원통면에 무전해 도금을 실시한 후, 이를 세정, 건조하여 도 5의 (b)에 도시된 표면 구조를 나타내는 현상제 담지면(도 5의 (a) 참조)을 갖는 현상 롤러「현상제 담지체 T-1」을 제조하였다.Further, the degreased rolling rollers were immersed in a warmed Ni-P plating bath and electroless plating was performed on the cylindrical surface, followed by cleaning and drying thereof to form a developer-bearing surface (FIG. 5 (See Fig. 5 (a)) was produced on a developing roller " Developer carrying member T-1 ".
얻어진 「현상제 담지체 T-1」의 원통면에 형성된 볼록부와 오목부의 고저차는 12㎛이고, 볼록부 꼭대기면의 면적률은 11%이며, 현상 롤러 표면의 비커스 경도는 700Hv이었다.The height difference between convex and concave portions formed on the cylindrical surface of the obtained " developer carrying member T-1 " was 12 m, the area ratio of the top surface of convex portions was 11%, and the Vickers hardness on the surface of the developing roller was 700 Hv.
[현상제 담지체의 제조예 2~5][Production examples 2 to 5 of developer carrying member]
전조 롤러의 제조 조건과 연마에 의한 볼록부와 오목부의 고저차의 조정 조건을 변경함과 동시에, 무전해 도금시의 P성분의 함유량과 가열 처리 조건을 변경하는 것 이외에는, 상기 「현상제 담지체의 제조예 1」과 같이 하여 볼록부와 오목부의 고저차, 볼록부 꼭대기면의 면적률 및 표면 경도가 다른 현상 롤러「현상제 담지체 T-2~5」를 제조하였다.Except that the preparation conditions of the rolling rollers and the adjustment conditions of the elevation difference between the convex portion and the concave portion due to polishing were changed and the content of the P component and the heat treatment conditions at the time of electroless plating were changed, Developing carrier T-2 to 5 " in which the difference in height between the convex portion and the concave portion, the area ratio of the top surface of the convex portion and the surface hardness were different.
[현상제 담지체의 제조예 6 및 7][Production Examples 6 and 7 of Developer Carrying Member]
원통면을 에칭에 의해 가공함과 동시에, 무전해 도금시의 P성분의 함유량과 가열 처리 조건을 변경하는 것 이외에는, 상기 「현상제 담지체의 제조예 1」과 같이 하여 볼록부와 오목부의 고저차, 볼록부 꼭대기면의 면적률 및 표면 경도가 다른 현상 롤러「현상제 담지체 E-1 및 E-2」를 제조하였다.The difference in height between the convex portion and the concave portion was measured in the same manner as in " Production Example 1 of developer carrying member " except that the cylindrical surface was processed by etching and the P component content and the heat treatment conditions were changed during electroless plating. , Developing rollers " Developer carrying members E-1 and E-2 " having different area ratios and surface hardness at the tops of convex portions were prepared.
[비교용 현상제 담지체의 제조예 1~3][Production Examples 1 to 3 of a developer carrying member for comparison]
전조 롤러의 제조 조건과 연마에 의한 볼록부와 오목부의 고저차의 조정 조건을 변경함과 동시에, 무전해 도금시의 P성분의 함유량과 가열 처리 조건을 변경하는 것 이외에는, 상기 「현상제 담지체의 제조예 1」과 같이 하여 볼록부와 오목부의 고저차, 볼록부 꼭대기면의 면적률 및 표면 경도가 다른 비교용 현상 롤러「현상제 담지체 t-6~8」을 제조하였다.Except that the preparation conditions of the rolling rollers and the adjustment conditions of the elevation difference between the convex portion and the concave portion due to polishing were changed and the content of the P component and the heat treatment conditions at the time of electroless plating were changed, 6 to 8 " were prepared in the same manner as in " Production Example 1 ", except for the difference in height between convex and concave portions, the area ratio and the surface hardness of the top surface of the convex portion.
[비교용 현상제 담지체의 제조예 4][Production Example 4 of the developer carrying member for comparison]
원통면을 에칭에 의해 가공함과 동시에, 무전해 도금시의 P성분의 함유량과 가열 처리 조건을 변경하는 것 이외에는, 상기 「현상제 담지체의 제조예 1」과 같이 하여 볼록부와 오목부의 고저차, 볼록부 꼭대기면의 면적률 및 표면 경도가 다른 비교용 현상 롤러「현상제 담지체 e-3」을 제조하였다.The difference in height between the convex portion and the concave portion was measured in the same manner as in " Production Example 1 of developer carrying member " except that the cylindrical surface was processed by etching and the P component content and the heat treatment conditions were changed during electroless plating. , Developer roller for comparison "Developer carrying member e-3" having different surface area and surface hardness of the top surface of the convex portion were prepared.
상기 현상제 담지체의 제조예 1~7 및 비교용 현상제 담지체의 제조예 1~4에서 얻어진 현상 롤러 및 비교용 현상 롤러의 내용을 이하의 표 1에 정리하여 나타낸다.The contents of the developing rollers and the comparative developing rollers obtained in Production Examples 1 to 7 of the developer carrying members and in Production Examples 1 to 4 of the comparative developer carrying members are summarized in Table 1 below.
<실시예 1>≪ Example 1 >
화상 형성 장치로서 A3사이즈 종이 대응의 컬러 복합기인 "SAMSUNG MultiXpress CLX-9301NA(삼성전자사 제품)"의 현상기 유닛을 도 4에 기재된 「일성분계 현상 유닛-A1」으로 교환하고, 화상 형성이 가능하도록 개조/조정한 것을 이용하였다.As the image forming apparatus, the developing unit unit of "SAMSUNG MultiXpress CLX-9301NA (Samsung Electronics Co., Ltd.) ", which is a color multifunctional apparatus compatible with A3 size paper, is replaced with " / Adjusted.
상기 화상 형성 장치의 블랙색 현상 유닛의 현상제 담지체에는 「현상제 담지체의 제조예 1」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-1」을 사용하고, 현상제 규제 부재의 탄성 접촉체에는 스텐레스강의 박판(판두께=80㎛, 비커스 경도=350Hv)을 이용하였다. 또한, 상기 「일성분계 현상제(블랙색)의 제조예」에서 얻어진 블랙색 일성분계 현상제를 150g 투입하였다.The "developer carrying member T-1" obtained in the "developer carrying member production example 1" was used for the developer carrying member of the black developing unit of the image forming apparatus and the elastic contact member of the developer regulating member was made of stainless steel A thin steel plate (plate thickness = 80 탆, Vickers hardness = 350 Hv) was used. Further, 150 g of the black one-component developer obtained in the above " Production Example of one-component developer (black color) "
따라서, 이 때의 「현상제 담지체 T-1」의 볼록부와 오목부의 고저차(H)는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 1.9배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.50이었다.Therefore, the height difference (H) between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member T-1 " at this time is 1.9 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, The surface hardness ratio of the contact portion of the developer regulating member was 0.50.
[현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량의 평가][Evaluation of regulated amount of developer on the surface of the developer carrying member against the amount of protrusion of the developer regulating member]
현상제 규제 부재의 돌출량(이하, 「돌출량」이라고 함)에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량(이하, 「규제량」이라고 함)의 평가를 행하기 위해, 상온 상습 환경 하(23℃/50% Rh)에서 임의의 돌출량에 대한 규제량을 측정하였다.(Hereinafter referred to as " regulated amount ") on the surface of the developer carrying member with respect to the amount of protrusion of the developer regulating member (hereinafter referred to as " protrusion amount "), (23 DEG C / 50% Rh).
우선, 전용 지그에 의해 돌출량을 조정한 현상제량 규제 부재를 현상 유닛에 장착하고 솔리드 화상을 프린트한 후, 현상제를 소비하지 않은 상태로 15초간 현상 유닛을 가동시키고, 현상제 담지체 표면의 현상제 규제 상태를 안정화시킨 후, 규제량을 측정하였다. 또, 규제량 측정에는 흡인식 대전량 측정 장치를 이용하였다.First, a developer amount regulating member whose projection amount is adjusted by a dedicated jig is mounted on the developing unit and a solid image is printed. Then, the developing unit is operated for 15 seconds without consuming the developer, After regulating the developer regulating condition, the regulated amount was measured. In order to measure the regulated amount, a suction-and-attraction charge amount measuring apparatus was used.
이 때의 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량의 측정 결과를 도 11에 나타낸다.Fig. 11 shows the results of measurement of the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member relative to the amount of protrusion of the developer regulating member at this time.
현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 상의 현상제 규제량은, 돌출량의 증가와 함께 규제량이 증가한 후 굴곡점(A)을 발생시킨다. 돌출량을 더 증가시키면, 돌출량이 0.83mm일 때에 다시 굴곡점(B)을 발생시켰다. 이 때의 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량은 0.34mg/㎠로, 현상제 담지체 표면의 볼록부의 꼭대기면을 관찰하면 현상제 입자가 1층 이하로 규제되었지만, 돌출량을 더 증가시키면 현상제 담지체 표면의 현상제 입자가 볼록부를 전부 메워 현상제 입자가 1층을 넘어 담지된 상태로 변화하였다.The developer regulating amount on the developer carrying member with respect to the amount of protrusion of the developer regulating member generates the inflection point A after the regulating amount increases with the increase of the protrusion amount. When the amount of protrusion was further increased, the inflection point B was again generated when the amount of protrusion was 0.83 mm. The regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member at this time was 0.34 mg /
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 한 경우, 현상제량 규제 부재의 돌출량은 0.53mm이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 하였을 때의 돌출량의 치수 공차는 0.32mm(상한: 0.69mm, 하한: 0.37mm)로 확보되어 있고, 대량생산시에서도 매우 용이하게 대응할 수 있는 조립성을 나타내었다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
[화질 평가][Picture Quality Evaluation]
상온 상습 환경 하(23℃/55% Rh)에서 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 조정한 후, 현상제를 보급하면서 단색 모드에 의해 블랙색 화상 30,000장분을 프린트 아웃하고, 프린트 개시 직후와 종료시에 얻어진 화상의 화질 평가를 실시하였다. 또, 전사재로는 후지 제록스사 제품 풀 컬러 복사기 용지 C2(70g/㎠, A4사이즈)를 사용하였다.After regulating the regulated amount of developer on the surface of the developer carrying member at a temperature of normal temperature and humidity (23 ° C / 55% RH) to 0.30 mg /
그 결과, 얻어진 화상은 프린트 개시 직후부터 종료시까지 뛰어난 화상 농도와 소포인트 문자 화상의 재현성을 유지함과 동시에 비화상 영역의 토너 오염이 억제되어 있고, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩도 발생하지 않았다.As a result, the obtained image maintains the reproducibility of the excellent image density and the small-point character image from immediately after the start of printing to the end, and at the same time, the toner contamination in the non-image area is suppressed, There was no occurrence of image densification in the form of a vertical stripe pattern.
평가 종료 후, 현상제 담지체 표면의 수개소의 현상제 규제량을 확인한 바, 0.30mg/㎠ ± 0.02mg/㎠의 범위 내에서 유지되었다. 또한, 현상제 담지체 표면에는 현상제의 필르밍이나 고착 등은 보이지 않고 양호한 상태가 유지되었다.After the completion of the evaluation, the regulated amount of the developer at several points on the surface of the developer carrying member was checked, and it was maintained within the range of 0.30 mg /
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.43mg/㎠(현상제 담지체 표면의 현상제 입자가 볼록부를 전부 메워 현상제 입자가 1층을 넘어 담지된 상태)로 조정한 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 실시하였다.Except that the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member was adjusted to 0.43 mg / cm 2 (in a state in which the developer particles on the surface of the developer carrying member had all the convex portions and the developer particles were carried over one layer) Quot; Example 1 ".
그 결과, 현상제 규제량이 과잉이기 때문에 현상제의 대전 상태가 불충분하게 되고, 얻어진 화상은 프린트 개시 직후에 충분한 화상 농도를 나타내었지만, 소포인트 문자 화상은 선폭이 굵어 선명하지 않게 되고, 비화상 영역의 토너 오염이 발생하였다. 그 상태로 프린트 아웃을 계속하면, 30,000장 종료시에는 화상 농도가 저하되고, 비화상 영역의 토너 오염은 더 악화되었다. 또한, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩도 발생하고, 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.As a result, since the developer regulating amount is excessive, the charged state of the developer becomes insufficient, and the obtained image shows a sufficient image density immediately after the start of printing, but the small point character image becomes thicker in line width, Toner contamination occurred. If the printout was continued in that state, the image density was lowered at the end of 30,000 sheets, and the toner contamination in the non-image area became worse. In addition, an image density unevenness in the form of a vertical striped pattern caused by the unevenness of the developer on the surface of the developer-carrying member also occurred, and the regulated amount of the developer on the surface of the developer- Causing a large variation in the regulated amount.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
「일성분계 현상 유닛-A1」 대신에 도 8의 (a)에 기재된 「일성분계 현상 유닛-A2; 현상제 공급체의 회전 방향을 현상제 담지체와의 접촉 위치에 있어서 같은 방향으로 이동하도록 회전하는 구조를 가짐」를 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 하여 평가 테스트를 실시하였다.Instead of the " one-component developing unit-A1 ", the " one-component developing unit-A2 " Having a structure in which the rotation direction of the developer supply member is rotated so as to move in the same direction at a contact position with the developer carrying member. &Quot; Example 1 "
그 결과, 현상제 공급체의 회전 방향을 접촉 위치에 있어서 현상제 담지체와 같은 방향으로 이동하도록 변경하였기 때문에, 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량은 돌출량의 증가와 함께 규제량도 급격히 증가하고, 돌출량이 0.55mm가 되는 시점에 굴곡점 B를 발생시켰다(도 12 참조).As a result, since the rotation direction of the developer supplying member is changed to move in the same direction as the developer carrying member at the contact position, the developer regulating amount of the surface of the developer carrying member with respect to the amount of protrusion of the regulating member, The regulated amount abruptly increased and the bent point B was generated when the protrusion amount became 0.55 mm (see Fig. 12).
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 한 경우, 현상제 규제 부재의 돌출량은 0.45mm이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 하였을 때의 돌출량의 치수 공차는 0.08mm(상한: 0.49mm, 하한: 0.41mm)밖에 확보할 수 없어 대량생산시의 조립성에 문제를 발생시키는 것이 판명되었다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
다음에, 「실시예 1」과 같이 화질 평가를 실시한 바, 현상제 공급체의 회전 방향이 현상제 담지체와 같은 방향이기 때문에, 현상제 담지체 표면의 신구 현상제의 교체 효율이 저하될 뿐만 아니라 현상제 담지체 표면의 오목부에 현상제 입자가 패킹되어 현상제 입자의 전동에 따른 마찰 대전을 저해하므로, 프린트 개시 직후부터 화상 농도가 낮고 비화상 영역에 토너 오염이 발생하였다. 또한, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩이 복수 발생하고, 이들 현상은 프린트 아웃의 진행에 따라 악화되었다.Next, by performing the image quality evaluation as in " Example 1 ", since the rotational direction of the developer supplying member is in the same direction as the developer carrying member, the replacement efficiency of the developing solution on the developer carrying member surface is reduced However, since the developer particles are packed in the concave portions of the developer carrying member surface, the frictional charging due to the transfer of the developer particles is inhibited. As a result, the image density is low and toner contamination occurs in the non-image areas immediately after the start of printing. In addition, a plurality of vertical striped image density unevenness caused by the unevenness of the developer on the surface of the developer carrying member occurred, and these phenomena deteriorated with the progress of the printout.
또, 평가 종료 후, 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.Further, after the completion of the evaluation, when the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member was checked, a large variation was caused in the regulated amount in the axial direction of the developer carrying member.
<비교예 3>≪ Comparative Example 3 &
「일성분계 현상 유닛-A1」 대신에 도 8의 (b)에 기재된 「일성분계 현상 유닛-A3; 현상제 수용실과 현상실을 구획하는 구획벽의 일부를 제거하고, 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 직접 현상제 수용실에 회수할 수 있는 구조를 갖는 것」을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 하여 평가 테스트를 실시하였다.Instead of the " one-component developing unit-A1 ", the " one-component developing unit-A3 " Having a structure in which a part of the partition wall partitioning the developer containing chamber and the development chamber is removed and the surplus developer regulated by the developer regulating member can be directly recovered to the developer containing chamber " Quot; Example 1 ".
그 결과, 현상제 수용실과 현상실을 구획하는 구획벽의 일부를 제거하고, 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 직접 현상제 수용실에 회수할 수 있는 구조로 변경하였기 때문에, 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량은 돌출량의 증가와 함께 규제량도 급격히 증가하고, 돌출량이 1.10mm일 때에 굴곡점 B를 발생시켰다.As a result, a part of the partition wall partitioning the developer receiving chamber and the developing chamber is removed, and the excess developer restricted by the developer regulating member is changed to a structure capable of directly recovering the excess developer to the developer containing chamber. The regulation amount of the developer on the surface of the developer carrying member against the amount of protrusion of the regulating member sharply increased with the increase of the protrusion amount and the inflection point B when the protrusion amount was 1.10 mm.
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 한 경우, 현상제 규제 부재의 돌출량은 0.81mm이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 하였을 때의 돌출량의 치수 공차는 0.05mm밖에 확보할 수 없어 대량생산시의 조립성에 문제를 발생시키는 것이 판명되었다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
다음에, 「실시예 1」과 같이 화질 평가를 실시한 바, 현상제 수용실과 현상실을 구획하는 구획벽의 일부를 제거하고, 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 직접 현상제 수용실에 회수하는 구조로 하였기 때문에, 현상제 담지체 표면에의 현상제 공급량이 불안정해져 프린트 개시 직후부터 화상 농도가 낮고 소포인트 문자 화상의 재현성에 문제를 발생시켰다. 또한, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩이 복수 발생하고, 이들 현상은 프린트 아웃의 진행에 따라 악화되었다.Next, after the image quality evaluation as in " Example 1 ", a part of the partition wall partitioning the developer receiving chamber and the developing chamber was removed, and the excess developer regulated by the regulating member was directly collected The supply amount of the developer to the surface of the developer carrying member became unstable, resulting in a low image density immediately after the start of printing and causing a problem in reproducibility of the small point character image. In addition, a plurality of vertical striped image density unevenness caused by the unevenness of the developer on the surface of the developer carrying member occurred, and these phenomena deteriorated with the progress of the printout.
또, 평가 종료 후, 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.Further, after the completion of the evaluation, when the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member was checked, a large variation was caused in the regulated amount in the axial direction of the developer carrying member.
<비교예 4>≪ Comparative Example 4 &
화상 형성 장치로서 A3사이즈 종이 대응의 컬러 프린터인 "Color Laser Jet 5550(휴렛 팩커드사 제품)"의 토너 카트리지의 현상제 담지체를 「현상제 담지체의 제조예 1」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-1」, 또한 현상제 규제 부재의 탄성 접촉체를 스텐레스강의 박판(판두께=80㎛, 비커스 경도=350Hv)으로 교환함과 동시에, 현상제 담지체와 정전잠상 담지체의 공극이 200㎛가 되도록 개조/조정하고(도 9에 기재된 「일성분계 현상 유닛-B; 현상제 담지체와 현상제 규제 부재의 접촉 위치가 현상제 담지체와 현상제 공급체의 접촉 위치보다 상방에 설치되어 있고, 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실에 직접 회수하는 구조를 갖는 것」에 상당), 상기 「일성분계 현상제(블랙색)의 제조예」에서 얻어진 블랙색 일성분계 현상제 280g을 투입한 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 실시하였다.The developer carrying member of the toner cartridge of "Color Laser Jet 5550 (product of Hewlett Packard Co.)" which is a color printer corresponding to A3 size paper as an image forming apparatus is referred to as "developer carrying member (Sheet thickness = 80 탆, Vickers hardness = 350 Hv), and the gap between the developer carrying member and the latent electrostatic image bearing member was 200 탆 (The " one-component developing unit-B " in which the contact position between the developer carrying member and the developer regulating member is provided above the contact position between the developer carrying member and the developer supplying member (Having a structure in which the excess developer restricted by the developer regulating member is directly recovered in the developing chamber "), the black one-component developer obtained in the above-mentioned " Production Example of one-component developer (black color) " 280 g was put in There was carried out the evaluation tests, such as "Example 1".
그 결과, 현상제 담지체와 현상제 규제 부재의 접촉 위치가 현상제 담지체와 현상제 공급체의 접촉 위치보다 상방에 설치되어 있고, 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실에 직접 회수하는 구조로 하였기 때문에, 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량은 돌출량의 증가와 함께 규제량도 급격히 증가하고, 돌출량이 0.90mm일 때에 굴곡점 B를 발생시켰다.As a result, the contact position between the developer carrying member and the developer regulating member is provided above the contact position between the developer carrying member and the developer supplying member, and the excess developer regulated by the regulating member is directly collected The regulation amount of the developer on the surface of the developer carrying member with respect to the amount of protrusion of the developer regulating member increases sharply with the increase of the protrusion amount and the inflection point B is generated when the protrusion amount is 0.90 mm .
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 한 경우, 규제 부재의 돌출량은 0.61mm이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 하였을 때의 돌출량의 치수 공차는 0.04mm밖에 확보할 수 없어 대량생산시의 조립성에 문제를 발생시키는 것이 판명되었다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
다음에, 「실시예 1」과 같이 화질 평가를 실시한 바, 현상제 담지체와 현상제 규제 부재의 접촉 위치가 현상제 담지체와 현상제 공급체의 접촉 위치보다 상방에 설치되어 있고, 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실에 직접 회수하는 구조로 하였기 때문에, 얻어진 화상은 프린트 개시 직후에 충분한 화상 농도를 나타내었지만, 비화상 영역에 토너 오염이 발생하였다. 그 상태로 프린트를 계속하면 일시적으로 비화상 영역의 토너 오염은 좋아졌지만, 현상제 보급시에 다시 비화상 영역의 토너 오염이 악화되고, 최종적으로 30,000장분의 프린트 아웃 종료시에는 화상 농도도 저하되었다. 또한, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩도 발생하였다.Next, evaluation of the image quality as in " Example 1 " shows that the contact position between the developer carrying member and the developer regulating member is provided above the contact position between the developer carrying member and the developer supplying member, The developed image showed a sufficient image density immediately after the start of printing, but toner contamination occurred in the non-image area. If the printing was continued in this state, the toner contamination in the non-image area temporarily improved, but toner contamination in the non-image area again deteriorated at the time of replenishment of the developer, and the image density also dropped at the end of 30,000 sheets of printout. In addition, image density unevenness in the form of a vertical stripe pattern caused by the unevenness of the developer on the developer carrying member surface also occurred.
<비교예 5>≪ Comparative Example 5 &
현상 유닛으로서 도 10에 기재된 「일성분계 현상 유닛-C; 현상제 공급체의 회전 방향을 현상제 담지체와 같은 방향으로 이동하도록 회전시킴과 동시에, 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실 상부의 현상제 저류부에 회수하는 구조를 갖는 것」을 사용할 수 있도록 개조/조정한 것 이외에는, 「비교예 4」와 같이 평가 테스트를 실시하였다.As the developing unit, " one-component developing unit -C; A structure in which the rotation direction of the developer supply member is rotated so as to move in the same direction as the developer carrying member and the excess developer restricted by the developer regulating member is collected in the developer storage portion in the upper portion of the developing chamber Quot ;, the evaluation test was conducted as in " Comparative Example 4 ".
그 결과, 현상제 공급체의 회전 방향을 현상제 담지체와 같은 방향으로 이동하도록 회전시킴과 동시에, 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실 상부의 현상제 저류부에 회수하는 구조로 하였기 때문에, 현상제 규제 부재의 돌출량에 대한 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량은 돌출량의 증가와 함께 규제량도 급격히 증가하고, 돌출량이 0.88mm일 때에 굴곡점 B를 발생시켰다.As a result, there is a structure in which the rotation direction of the developer supply member is rotated to move in the same direction as the developer carrying member, and the excess developer regulated by the developer regulating member is collected in the developer storage portion in the upper portion of the developing chamber The regulation amount of the developer on the surface of the developer carrying member against the amount of protrusion of the developer regulating member sharply increases with the increase of the protrusion amount and the inflection point B when the protrusion amount is 0.88 mm.
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 0.30mg/㎠로 한 경우, 규제 부재의 돌출량은 0.85mm이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 하였을 때의 돌출량의 치수 공차는 0.04mm밖에 확보할 수 없어 대량생산시의 조립성에 문제를 발생시키는 것이 판명되었다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
다음에, 「실시예 1」과 같이 화질 평가를 실시한 바, 현상제 공급체의 회전 방향이 현상제 담지체와 같은 방향이고, 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 현상실 상부의 현상제 저류부에 회수하기 때문에, 프린트 개시 직후부터 비화상 영역에 토너 오염이 발생하였다. 또한, 프린트 아웃의 진행에 따라 화상 농도나 소포인트 문자 화상의 재현성이 현저히 저하되고, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩이 복수 발생하였다.Next, evaluation of the image quality as in " Example 1 " shows that the rotation direction of the developer supply member is the same direction as the developer carrying member, and the excess developer regulated by the regulating member is the developer storage Toner contamination occurred in the non-image area immediately after the start of printing. In addition, reproducibility of the image density and small-point character images remarkably deteriorated with the progress of the printout, and a plurality of image density unevenness in the vertical stripe pattern caused by the unevenness of the developer on the surface of the developer carrying member occurred.
또, 평가 종료 후, 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.Further, after the completion of the evaluation, when the regulated amount of the developer on the surface of the developer carrying member was checked, a large variation was caused in the regulated amount in the axial direction of the developer carrying member.
상기 「실시예 1 및 비교예 1~5」에서 이용한 현상 유닛의 구성을 표 2, 평가 결과를 표 3에 정리하여 나타낸다. 또, 표 중에 기재되어 있는 각 항목의 평가 기준은 하기와 같다.The configuration of the developing unit used in the "Example 1 and Comparative Examples 1 to 5" is shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3 together. The evaluation criteria of each item listed in the table are as follows.
[1. 현상제량의 규제 부재의 조립성][One. Assembling property of the regulating member in the amount of developer]
현상제 담지체 표면의 현상제 규제량이 0.30mg/㎠이고, 현상제 규제량의 허용 변동량을 ±0.02mg/㎠로 한 경우의 현상제 규제 부재의 돌출량의 치수 공차를 구하고, 이하의 기준에 따라 평가하였다.The dimensional tolerance of the amount of protrusion of the developer regulating member when the developer regulating amount on the surface of the developer carrying member is 0.30 mg /
A: 치수 공차가 0.3mm 이상(매우 용이하다)A: Dimensional tolerance is 0.3mm or more (very easy)
B: 치수 공차가 0.2mm 이상 0.3mm 미만(용이하다)B: Dimensional tolerance of 0.2mm or more and less than 0.3mm (easy)
C: 치수 공차가 0.1mm 이상 0.2mm 미만(본 발명에 있어서 허용 레벨이다)C: The dimensional tolerance is 0.1 mm or more and less than 0.2 mm (this is an acceptable level in the present invention)
D: 치수 공차가 0.1mm 미만(매우 어렵고, 본 발명에 있어서 불가 레벨이다)D: The dimensional tolerance is less than 0.1 mm (very difficult and unreachable in the present invention)
[2. 화상 농도][2. Image density]
1변 5mm의 정사각형 솔리드 패치를 네 모서리 부근과 중앙 부분에 갖는 화상을 프린트하고, 솔리드 패치의 반사 농도를 분광 광도계 스펙트로아이(그레택맥베스사 제품)로 계측하고, 얻어진 계측값의 평균값을 산출하여 이하의 기준에 따라 평가하였다.An image having a square solid patch of 5 mm on each side in the vicinity of the four corners and a central portion was printed and the reflection density of the solid patch was measured with a spectrophotometer Spectrofocus (manufactured by Gretech Macbeth), and the average value of the obtained measurement values was calculated And evaluated according to the following criteria.
A: 1.30 이상(매우 양호하다)A: 1.30 or more (very good)
B: 1.15 이상 1.30 미만(양호하다)B: 1.15 or more and less than 1.30 (good)
C: 1.00 이상 1.15 미만(본 발명에 있어서 허용 레벨이다)C: 1.00 or more and less than 1.15 (this is an acceptable level in the present invention)
D: 1.00 미만(본 발명에 있어서 불가 레벨이다)D: less than 1.00 (not in the present invention)
[3. 소포인트 문자 화상의 재현성][3. Reproducibility of small point character image]
네 모서리 부근과 중앙 부분에 5포인트의 문자 화상을 프린트하고, 얻어진 문자 화상의 재현성을 이하의 기준에 따라 평가하였다.Five-point character images were printed in the vicinity of the four corners and the central portion, and the reproducibility of the obtained character images was evaluated according to the following criteria.
A: 세선의 선폭 변동량이 10% 미만(매우 양호하다)A: Line width variation of thin wire is less than 10% (very good)
B: 세선의 선폭 변동량이 10% 이상 15% 미만(양호하다)B: Line width variation of fine wire is 10% or more and less than 15% (good)
C: 세선의 변화가 15% 이상으로, 육안으로도 확인할 수 있다(본 발명에 있어서 허용 레벨이다)C: The change of the fine line is 15% or more, and it can be confirmed visually (it is an acceptable level in the present invention)
D: 세선끼리의 접촉이나 세선 자신의 끊김 또는 쪼개짐을 육안으로도 용이하게 확인할 수 있다(본 발명에 있어서 불가 레벨이다)D: It is easy to visually confirm the contact between the fine lines and the break or cleavage of the fine line itself (this level is not possible in the present invention)
[4. 비화상 영역(인쇄 배경)의 토너 오염][4. Toner contamination of non-image area (print background)
백색 화상 형성시, 현상 공정 후에서 전사 공정으로 이행하는 동안에 감광체 드럼 상에 존재하는 현상제를 멘딩 테이프(스미토모 3M사 제품)의 점착면으로 옮기고, 이를 종이 위에 붙인 것의 반사 농도를 분광 광도계 스펙트로아이(그레택맥베스사 제품)로 계측하고, 얻어진 반사 농도로부터 멘딩 테이프를 그대로 종이 위에 붙였을 때의 반사 농도(블랭크)를 뺀 수치를 구하여 이하의 기준에 따라 평가하였다. 수치가 작을수록 비화상 영역의 토너 오염이 억제되어 있는 것을 나타낸다.During the formation of a white image, the developer present on the photoreceptor drum was transferred to the adhesion surface of a mending tape (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) during the transition from the development step to the transfer step, and the reflection density of the toner adhered on paper was measured with a spectrophotometer (Manufactured by Grevet Macbeth), and a value obtained by subtracting the reflection density (blank) when the mending tape was directly stuck on the paper from the obtained reflection density was determined and evaluated according to the following criteria. The smaller the value is, the more the toner contamination in the non-image area is suppressed.
A: 0.03 미만(매우 양호하다)A: less than 0.03 (very good)
B: 0.03 이상 0.07 미만(양호하다)B: 0.03 or more and less than 0.07 (good)
C: 0.07 이상 1.00 미만(본 발명에 있어서 허용 레벨이다)C: 0.07 or more and less than 1.00 (this is an acceptable level in the present invention)
D: 1.00 이상(본 발명에 있어서 불가 레벨이다)D: not less than 1.00 (not in the present invention)
[5. 세로 줄무늬 형상의 화상 농도 얼룩][5. Uneven image density in the form of vertical stripes]
망점 모양으로 구성되는 하프톤 화상을 인쇄하고, 얻어진 하프톤 화상 상에 발생한 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩의 발생 개소 수를 계측하여 이하의 기준에 따라 평가하였다.A halftone image constituted by a halftone dot shape was printed and the number of occurrence of image density unevenness of vertical stripe pattern formed on the obtained halftone image was measured and evaluated according to the following criteria.
A: 미발생(매우 양호하다)A: Not occurring (very good)
B: 경미한 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩이 1개 소 발생(양호하다)B: A small number of image densities with a slight vertical stripe pattern are generated (good)
C: 2~4개 소 발생(본 발명에 있어서 허용 레벨이다)C: 2 to 4 small occurrences (acceptable level in the present invention)
D: 5개 소 이상 발생(본 발명에 있어서 불가 레벨이다)D: 5 or more occurrences (this level is not possible in the present invention)
<실시예 2>≪ Example 2 >
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 2」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-2」를 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 T-2」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 3.1배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.54이었다.Evaluation test was conducted as in "Example 1" except that "developer carrying member T-2" obtained in "developer carrying member production example 2" was used as the developer carrying member. The difference in height between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member T-2 " at this time is 3.1 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, The surface hardness ratio of the contact portion was 0.54.
평가 테스트 결과, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없고, 또한 현상제 담지체 표면도 양호한 상태로 유지되었다.As a result of the evaluation test, there was no problem in the assembling property of the regulating member and the obtained printout image, and the surface of the developer carrying member was also maintained in a good state.
<실시예 3>≪ Example 3 >
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 3」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-3」을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 T-3」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 0.8배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.39이었다.Evaluation test was conducted in the same manner as in "Example 1" except that "developer carrying member T-3" obtained in "developer carrying member production example 3" was used as the developer carrying member. The height difference between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member T-3 " at this time is 0.8 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, and the difference in the surface hardness of the developer carrying member The surface hardness ratio of the contact portion was 0.39.
평가 테스트 결과, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없고, 또한 현상제 담지체 표면도 양호한 상태로 유지되었다.As a result of the evaluation test, there was no problem in the assembling property of the regulating member and the obtained printout image, and the surface of the developer carrying member was also maintained in a good state.
<실시예 4><Example 4>
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 4」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-4」를 사용하고, 또한 현상제 규제 부재의 탄성 접촉체로는 인청동의 박판(판두께=100㎛, 비커스 경도=190Hv)을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 T-4」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 0.9배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.38이었다.Developer carrying member T-4 " obtained in " Developer Example 4 of developer carrying member " was used as the developer carrying member, and a thin plate of phosphor bronze (plate thickness = 100 mu m, Vickers Hardness = 190 Hv) was used as the test piece, the evaluation test was conducted as in " Example 1 ". The height difference between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member T-4 " at this time is 0.9 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, and the difference between the surface hardness of the developer carrying member The surface hardness ratio of the contact portion was 0.38.
평가 테스트 결과, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없고, 또한 현상 롤러 표면도 양호한 상태로 유지되었다.As a result of the evaluation test, there was no problem in the assemblability of the regulating member and the obtained printout image, and the surface of the developing roller was also maintained in a good state.
<실시예 5>≪ Example 5 >
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 5」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-5」를 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 T-5」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 4.8배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.37이었다.Evaluation test was conducted as in "Example 1" except that "developer carrying member T-5" obtained in "developer carrying member production example 5" was used as the developer carrying member. The difference in height between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member T-5 " at this time was 4.8 times the weight average particle diameter of the black one-component developer and the contact portion of the regulating member with respect to the surface hardness of the developer carrying member Surface hardness ratio of 0.37.
평가 테스트 결과, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없고, 또한 현상제 담지체 표면도 양호한 상태로 유지되었다.As a result of the evaluation test, there was no problem in the assembling property of the regulating member and the obtained printout image, and the surface of the developer carrying member was also maintained in a good state.
<실시예 6>≪ Example 6 >
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 6」에서 얻어진 「현상제 담지체 E-1」을 사용하고, 또한 현상제 규제 부재의 탄성 접촉체로 스텐레스강의 박판(판두께=70㎛, 비커스 경도=450Hv)을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 E-1」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 4.9배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.90이었다.The developer carrying member E-1 obtained in the " developer carrying member 6 " was used as the developer carrying member, and a thin plate of stainless steel (plate thickness = 70 mu m, Vickers hardness = 450Hv) was used as the test sample. The convex portion and the concave portion of the " developer carrying member E-1 " at this time had a height difference of 4.9 times the weight average particle diameter of the black one-component developer and the contact portion of the regulating member with respect to the surface hardness of the developer carrying member Had a surface hardness ratio of 0.90.
평가 테스트 결과, 현상제 담지체 표면의 볼록부는 마모에 의해 변형됨과 동시에 현상제 입자의 경미한 고착이 보였지만, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없었다.As a result of the evaluation test, the protrusions on the surface of the developer carrying member were deformed by abrasion and the developer particles were slightly adhered, but there was no problem in the assembling property of the regulating member and the printed-out image obtained.
<실시예 7>≪ Example 7 >
현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 7」에서 얻어진 「현상제 담지체 E-2」를 사용하고, 또한 규제 부재의 탄성 접촉체로 인청동의 박판(판두께=120㎛, 비커스 경도=150Hv)을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 E-2」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 4.0배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.20이었다.The developer carrying member E-2 obtained in the "developer carrying member Production Example 7" was used as the developer carrying member and a thin plate of phosphor bronze (sheet thickness = 120 μm, Vickers hardness = 150 Hv ) Was used as the test sample, the evaluation test was conducted as in " Example 1 ". The height difference between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member E-2 " at this time is 4.0 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, The surface hardness ratio of the contact portion was 0.20.
평가 테스트 결과, 현상 롤러 표면에는 현상제 입자에 기인하는 경미한 필르밍이 발생하였지만, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 인쇄 화상에 문제는 없었다.As a result of the evaluation test, slight filming due to the developer particles occurred on the surface of the developing roller, but there was no problem in the assembling property of the regulating member and the printed image obtained.
<비교예 6>≪ Comparative Example 6 >
현상제 담지체로 「비교용 현상제 담지체의 제조예 1」에서 얻어진 「현상제 담지체 t-6」을 사용하고, 또한 규제 부재의 탄성 접촉체로 스텐레스강의 박판(판두께=70㎛, 비커스 경도=440Hv)을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 t-6」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 3.2배가 되고, 또한 현상 롤러의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 1.02이었다.Developer carrying member t-6 " obtained in Production Example 1 of the comparative developer carrying member was used as the developer carrying member, and a thin plate of stainless steel (sheet thickness = 70 mu m, Vickers hardness = 440 Hv) was used as the test sample. The difference in height between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member t-6 " at this time is 3.2 times the weight-average particle diameter of the black one-component developer, and the surface of the contact portion of the regulating member The hardness ratio was 1.02.
평가 테스트를 행하기 전에 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 규제 부재의 조립성은 만족하지만, 현상제 담지체의 볼록부 꼭대기면의 면적률이 40% 이상(43%)이기 때문에, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.When the regulation amount of developer on the surface of the developer carrying member was checked before the evaluation test, the assembling property of the regulating member was satisfied, but the area ratio of the top surface of the convex portion of the developer carrying member was 40% or more (43% , A large variation is caused in the regulated amount in the axial direction of the developer carrying member.
평가 테스트로 얻어진 프린트 아웃 화상에는 프린트 개시시부터 규제 얼룩에 기인하는 화상 농담 얼룩이나 인쇄 배경의 오염이 발생하는 등 충분한 화질을 얻을 수 없었다. 또한, 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비가 1.00 이상이기 때문에, 현상제 담지체 표면의 볼록부의 마모 변형은 현저하고 현상제 입자의 고착이 발생하여 인쇄 화상에 직접적인 악영향을 주었다.The printout image obtained by the evaluation test can not obtain a sufficient image quality, such as a stain of image density and printing background caused by uneven regulation from the start of printing. In addition, since the surface hardness ratio of the contact portion of the regulating member to the surface hardness of the developer carrying member is not less than 1.00, the wear deformation of the convex portion of the surface of the developer carrying member is significant and sticking of the developer particles occurs, It has adversely affected.
<비교예 7>≪ Comparative Example 7 &
현상제 담지체로 「비교용 현상제 담지체의 제조예 2」에서 얻어진 「현상제 담지체 t-7」을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 t-7」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 0.6배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.50이었다.Evaluation test was conducted in the same manner as in " Example 1 " except that " developer carrying member t-7 " obtained in " preparation example 2 of developer carrying member for comparison " was used as the developer carrying member. The convex portion and the concave portion of the " developer carrying member t-7 " at this time had a height difference of 0.6 times the weight average particle diameter of the black one-component developer and the contact portion of the regulating member with respect to the surface hardness of the developer carrying member Surface hardness ratio of 0.50.
평가 테스트 결과, 현상 롤러의 볼록부와 오목부의 고저차가 현상제의 중량 평균 입경의 0.8배 미만이기 때문에, 규제 부재의 조립성에 문제를 발생시킴과 동시에, 얻어진 프린트 아웃 화상에는 프린트 개시시부터 비화상 영역에 토너 오염이 발생하는 등 충분한 화질을 얻을 수 없었다.As a result of the evaluation test, since the height difference between the convex portion and the concave portion of the developing roller is less than 0.8 times the weight average particle diameter of the developer, there arises a problem in the assembling property of the regulating member, Sufficient image quality could not be obtained due to toner contamination in the area.
<비교예 8>≪ Comparative Example 8 >
현상제 담지체로 「비교용 현상제 담지체의 제조예 3」에서 얻어진 「현상제 담지체 t-8」을 사용하고, 또한 규제 부재의 탄성 접촉체로 인청동의 박판(판두께=120㎛, 비커스 경도=150Hv)을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 t-8」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 2.8배가 되고, 또한 현상 롤러의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.15이었다.Developer carrying member t-8 " obtained in Production Example 3 of the comparative developer carrying member was used as the developer carrying member and a thin plate of phosphor bronze (plate thickness = 120 m, Vickers hardness = 150Hv) was used as the test sample. The difference in height between the convex portion and the concave portion of the " developer carrying member t-8 " at this time was 2.8 times the weight average particle diameter of the black one-component developer, and the surface of the contact portion of the regulating member The hardness ratio was 0.15.
평가 테스트로 얻어진 프린트 아웃 화상은 프린트 개시시는 양호하였지만, 프린트 아웃의 진행에 따라 화질 악화를 발생시켰다. 또한, 현상 롤러의 표면 경도에 대한 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비가 0.20 미만이기 때문에, 현상 롤러 표면에는 현상제 입자에 기인하는 필르밍이 발생하여 프린트 아웃 화상에 직접적인 악영향을 주었다.The printout image obtained by the evaluation test was good at the start of printing, but the image quality deteriorated as the printout proceeded. Further, since the surface hardness ratio of the contact portion of the regulating member to the surface hardness of the developing roller is less than 0.20, filming caused by the developer particles is generated on the surface of the developing roller, directly adversely affecting the printout image.
<비교예 9>≪ Comparative Example 9 &
현상제 담지체로 「비교용 현상제 담지체의 제조예 4」에서 얻어진 「현상제 담지체 e-3」을 이용하는 것 이외에는, 「실시예 1」과 같이 평가 테스트를 행하였다. 이 때의 「현상제 담지체 e-3」의 볼록부와 오목부의 고저차는 블랙색 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 5.4배이었다.Evaluation test was carried out in the same manner as in "Example 1" except that "developer carrying member e-3" obtained in "Preparation Example 4 of the comparative developer carrying member" was used as the developer carrying member. The difference in height between convex and concave portions of the "developer carrying member e-3" at this time was 5.4 times the weight average particle diameter of the black one-component developer.
평가 테스트를 행하기 전에 현상 롤러 표면의 현상제 규제량을 확인한 바, 현상제 규제 부재의 조립성은 만족하지만, 현상제 담지체의 볼록부와 오목부의 고저차가 현상제의 부피 평균 입경의 5.0배 이상이기 때문에, 현상제 담지체의 축방향에서의 규제량에 큰 편차를 발생시켰다.When the regulated amount of the developer on the surface of the developing roller before the evaluation test is confirmed, the assembling property of the developer regulating member is satisfied, but the difference in height between the convex portion and the concave portion of the developer carrying member is 5.0 times or more , A large variation is caused in the regulated amount in the axial direction of the developer carrying member.
평가 테스트로 얻어진 프린트 아웃 화상은 프린트 개시 직후의 화상 농도나 소포인트 문자 화상의 재현성은 양호하였지만, 규제 얼룩에 기인하는 화상 농담 얼룩이나 비화상 영역의 토너 오염이 발생하는 등 충분한 화질을 얻을 수 없었다.The printout image obtained by the evaluation test was good in the reproducibility of the image density immediately after the start of printing and the small-point character image, but it was not possible to obtain sufficient image quality such as occurrence of image density unevenness due to uneven regulation or toner contamination in the non- .
상기 「실시예 2~7 및 비교예 6~9」의 평가 결과를 이하의 표 4에 정리하여 나타낸다.The evaluation results of the "Examples 2 to 7 and Comparative Examples 6 to 9" are summarized in Table 4 below.
<실시예 8>≪ Example 8 >
상기 「실시예 1」에서 이용한 화상 형성 장치의 블랙색 이외의 현상기 유닛도 도 4에 기재된 「일성분계 현상 유닛-A1」로 교환하고, 화상 형성이 가능하도록 조정/개조하며, 각 색의 현상 유닛에는 상기 「현상제의 제조예」에서 얻어진 블랙색, 옐로우색, 마젠타색 및 시안색 일성분계 현상제를 각각 대응하는 현상 유닛에 각 150g을 투입하였다. 또한, 「일성분계 현상 유닛-A1」의 현상제 담지체로 「현상제 담지체의 제조예 1」에서 얻어진 「현상제 담지체 T-1」을 사용하고, 또한 현상제 규제 부재의 탄성 접촉체로 스텐레스강의 박판(판두께=80㎛, 비커스 경도=350Hv)을 이용하였다.The developing unit units other than the black unit of the image forming apparatus used in the "Example 1" are also exchanged with the "one-component developing unit-A1" described in FIG. 4 and adjusted / , 150 g each of the black, yellow, magenta, and cyan one-component developers obtained in the above-mentioned " Production Example of Developer " The "developer carrying member T-1" obtained in the "developer carrying member production example 1" was used as the developer carrying member of the "one-component developing unit-A1", and the elastic contact member of the developer regulating member A thin steel plate (plate thickness = 80 탆, Vickers hardness = 350 Hv) was used.
따라서, 이 때의 「현상제 담지체 T-1」의 볼록부와 오목부의 고저차는 각 색의 일성분계 현상제의 중량 평균 입경의 1.9배가 되고, 또한 현상제 담지체의 표면 경도에 대한 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비는 0.50이었다.Therefore, the difference in height between convex portion and concave portion of " developer carrying member T-1 " at this time is 1.9 times the weight average particle diameter of the one-component developer of each color, The surface hardness ratio of the contact portion of the regulating member was 0.50.
상기 「실시예 1」과 같이 하여 각 색의 현상제 담지체 표면의 현상제 규제량을 조정한 후, 현상제를 보급하면서 풀 컬러 모드에 의해 컬러 화상 10,000장분을 프린트하고, 프린트 개시 직후와 종료시에 얻어진 프린트 아웃 화상의 화질 평가를 실시하였다. 또, 전사재로는 후지 제록스사 제품 풀 컬러 복사기 용지 C2(70 g/㎠, A4사이즈)를 사용하였다.After adjusting the regulated amount of developer on the surface of the developer carrying member of each color in the same manner as in " Example 1 ", 10,000 color images were printed by the full color mode while the developer was supplied, Image quality of the obtained printout image was evaluated. As the transferring material, a full-color copier paper C2 (70 g / cm2, A4 size) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used.
평가 테스트 결과, 규제 부재의 조립성이나 얻어진 프린트 아웃 화상에 문제는 없고, 프린트 개시 직후부터 종료시까지 뛰어난 화상 농도와 소포인트 문자 화상의 재현성을 유지함과 동시에 비화상 영역의 토너 오염이 억제되어 있고, 현상제 담지체 표면의 현상제의 규제 얼룩에 기인하는 세로 줄무늬 형상의 화상 농담 얼룩이 없는 양호한 풀 컬러 화상을 얻을 수 있었다.
As a result of the evaluation test, there is no problem in the assembling property of the regulating member and the obtained printout image, and the excellent image density and reproducibility of the small point character image are maintained from immediately after the start of printing to the end, It was possible to obtain a good full-color image free from image stain-like unevenness in the vertical stripe pattern due to the unevenness of the developer on the surface of the developer-carrying member.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 현상 장치의 개략 구성도이다. 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태에 관한 현상 장치(200)는, 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치에 탑재되는 장치이다. 현상 장치(200)를 구비한 화상 형성 장치는, 현상 장치(200)에 의한 현상에 의해 마젠타, 옐로우, 시안, 블랙의 각 색을 이용하여 칼라 화상을 형성한다. 화상 형성 장치는, 토너상을 형성하는 현상 롤러(210)를 구비한 현상 장치(200) 이외에 용지를 반송하는 기록 매체 반송 유닛과, 토너상을 용지에 2차 전사하는 전사 유닛과, 둘레면에 화상이 형성되는 정전잠상 담지체인 감광체 드럼(30)과, 토너상을 용지에 부착시키는 정착 유닛을 구비하고 있다.13 is a schematic configuration diagram of a developing apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to Fig. 13, the developing
이러한 화상 형성 장치에 피기록화상의 화상 신호가 입력되면, 화상 형성 장치의 제어부는 수신한 화상 신호에 기초하여 대전 롤러에 의해 감광체 드럼(30)의 표면을 소정의 전위로 균일하게 대전시킨다. 그 후, 노광 유닛(42)에 의해 감광체 드럼(30)의 표면에 레이저 광을 조사하여 정전잠상을 형성한다.When the image signal of the image to be recorded is input to such an image forming apparatus, the control unit of the image forming apparatus uniformly charges the surface of the
현상 장치(200)에서는, 현상실 내에 있는 토너를 토너 공급 롤러(220)에 의해 현상 롤러(210)에 담지시킨다. 그리고, 현상 롤러(210)의 회전에 의해 토너가 감광체 드럼(30)과 대향하는 영역까지 반송되면, 현상 롤러(210)에 담지된 토너가 감광체 드럼(30)의 둘레면 상에 형성된 정전잠상으로 이동하여 정전잠상이 현상된다. 이렇게 하여 형성된 토너상은, 감광체 드럼(30)과 전사 벨트가 대향하는 영역에 있어서 감광체 드럼(30)으로부터 전사 벨트에 1차 전사된다. 전사 벨트에는 4개의 감광체 드럼(30) 상에 형성된 토너상이 순차적으로 적층되어 하나의 적층 토너상이 형성된다. 그리고, 적층 토너상은 기록 매체 반송 유닛에 의해 반송된 용지에 2차 전사된다. 그 후, 적층 토너상이 2차 전사된 용지는 정착 유닛으로 반송되어 용융 정착되고, 화상 형성 장치의 외부로 배출된다.In the developing
여기서, 도 13에 도시된 바와 같이, 현상 장치(200)는 전술한 현상 롤러(210) 이외에 토너 공급 롤러(토너 공급부)(220), 탄성 블레이드(현상제 규제 부재)(240), 교반 부재(235)를 구비하고 있다.13, the developing
토너 공급 롤러(220)는 현상 롤러(210)에 토너를 공급하기 위해 설치된 것으로, 토너 공급 롤러(220)의 일부가 현상 롤러(210)에 접촉하고 있다. 토너 공급 롤러(220)의 표면에는 교반 부재(235)로부터 공급된 토너가 부착되어 있고, 토너 공급 롤러(220)의 표면이 현상 롤러(210)의 표면(S)에 접촉함으로써, 토너 공급 롤러(220)로부터 현상 롤러(210)에 토너가 공급되어 현상 롤러(210)에 현상제를 담지시킨다. 토너 공급 롤러(220)의 표면(S)은 탄성 부재로 구성되어 있기 때문에, 토너 공급 롤러(220)를 현상 롤러(210)에 접촉시켰을 때에 적합하게 토너를 현상 롤러(210)에 공급할 수 있다. 또한, 토너 공급 롤러(220)는 토너의 공급과 동시에 감광체와의 현상 닙을 통과하여 현상에 사용된 토너를 현상 롤러(210)로부터 벗겨내고, 토너가 장시간 현상 롤러(210) 상에 체류함으로써 대전량의 과상승을 방지하는 기능도 갖고 있다.The
탄성 블레이드(240)는, 현상 롤러(210)에 접촉함으로써 현상 롤러(210)에 충전되는 토너의 양을 규제한다. 탄성 블레이드(240)는 그 일부가 현상 롤러(210)의 표면(S)에 접촉되어 있고, 현상 롤러(210)의 표면(S)이 블레이드(240)에 접촉하면서 회전하므로, 현상 롤러(210) 상의 잉여 토너를 긁어 떨어뜨릴 수 있다. 그 결과, 홈 부분에만 토너를 담지하고 꼭대기면에 토너가 없는 상태로 할 수 있어 블레이드(240)가 토너에 주는 스트레스를 최소한으로 할 수 있다. 또한, 홈 형상이 규칙적인 형상이기 때문에, 홈의 내부에만 토너가 충전됨으로써 롤러 상의 단위면적당 토너의 담지량을 균일하게 할 수 있다.The
교반 부재(235)는, 토너 탱크(22) 내의 토너를 도면의 좌측 방향으로 이동시키고, 토너 공급 롤러(220)를 개재하여 항상 토너를 현상 롤러(210)에 공급할 수 있도록 한다. 교반 부재(235)는 축부에 날개 부재(235a)가 장착된 구성으로 되어 있고, 날개 부재(235a)가 축부의 둘레를 회전하여 토너를 이동시킨다.The agitating
도 14에 도시된 바와 같이, 현상 롤러(210)는 장척 형상으로 늘어나 형성된 원주형 롤러로서, 현상 롤러(210)의 표면(S)에 토너가 담지되게 되어 있다. 이하에서는 현상 롤러(210)의 회전축 방향을 X방향으로 하고, 현상 롤러(210)의 회전 방향을 Y방향으로 하여 설명한다.As shown in Fig. 14, the developing
도 15은 현상 롤러(210)의 표면(S)의 일부를 확대하여 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 현상 롤러(210)의 표면(S)에는 다수의 요철이 형성되어 있고, 현상 롤러(210)의 표면(S)의 오목부에 토너가 들어감으로써 토너가 담지된다. 현상 롤러(210)의 표면(S)의 오목부는, Y방향에 대해 약 45도 경사지는 방향으로 연장되는 제1 오목부(A)와, 제1 오목부(A)가 연장되는 방향에 대해 약 90도 경사지는 방향으로 연장되는 제2 오목부(B)와, 제1 오목부(A) 및 제2 오목부(B)에 연속되어 있고 Y방향으로 연장되는 제3 오목부(C)를 포함하고 있다. 이와 같이, 현상 롤러(210)의 표면(S)에는 Y방향에 대해 경사지는 제1, 제2 오목부(A, B)와 오목부(A, B)에 연속되어 있고 Y방향으로 연장되는 제3 오목부(C)가 설치되어 있음으로써, X방향에 대해 대칭이면서 Y방향에 대해 대칭인 육각 형상의 볼록부가 다수 형성된 형태로 되어 있다.Fig. 15 is an enlarged view of a part of the surface S of the developing
이러한 현상 장치(200)에서는, Y방향으로 연장되는 제3 오목부(C)를 가짐으로써 현상 롤러(210)의 회전 위치에 따른 오목부 폭의 변동이 작아지므로, 현상 롤러(210)에의 토너의 충전량 편차와 화상의 농담 편차를 방지할 수 있다. 또한, Y방향으로 연장되는 제3 오목부(C)를 가짐으로써 토너가 Y방향으로 이동하기 쉬워지므로, 토너의 정체가 억제된다. 따라서, 토너의 정체에 따른 문제가 발생하지 않으므로 화상의 질을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 도 16에 도시된 바와 같이, 종래의 현상 롤러에서는 화상 형성 장치를 장기간 사용하여 프린트 매수가 증가하면, 현상 롤러 상의 토너 충전량이 감소하여 필르밍이 발생한다. 그러나, 본 실시형태의 현상 롤러(210)에서는, 프린트 매수가 증가해도 현상 롤러(210) 상의 토너 충전량이 감소하지 않고 필르밍과 같은 사상(事象)은 발생하지 않는다. 따라서, 화상 형성 장치(1)의 수명을 늘릴 수 있다.In this developing
또한, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1 오목부(A)의 X방향의 폭을 a, 제2 오목부(B)의 X방향의 폭을 b, 제3 오목부(C)의 X방향의 폭을 c라고 하면, 0.7=c/(a+b)=1.4를 만족시키고 있다. 따라서, Y방향에 대해 경사지는 제1 오목부(A)와 제2 오목부(B)의 폭의 합 a+b와 Y방향으로 연장되는 제3 오목부(C)의 폭 c가 가까우므로, 현상 롤러(210)의 회전 위치에 따른 제1, 제2 및 제3 오목부(A, B, C)에의 토너 충전량을 균일하게 할 수 있다. 또한, 상기 a, b, c의 값이 0.9=c/(a+b)=1.2를 만족시키는 경우, 제1 오목부(A) 및 제2 오목부(B)의 폭의 합 a+b와 제3 오목부(C)의 폭 c가 보다 가까워지기 때문에, 토너 충전량을 보다 균일하게 할 수 있으므로 화상의 질을 보다 향상시킬 수 있다.15, the width of the first concave portion A in the X direction is denoted by a, the width of the second concave portion B in the X direction is denoted by b, the width of the third concave portion C in the X direction C = (a + b) = 1.4 is satisfied. Therefore, since the sum a + b of the widths of the first concave portion A and the second concave portion B inclined with respect to the Y direction is close to the width c of the third concave portion C extending in the Y direction, It is possible to make the amount of toner charged in the first, second and third concave portions A, B, and C uniform according to the rotational position of the developing
또한, 현상 롤러(210)를 X방향으로 절단한 경우에서의 제1 오목부(A)의 폭 a와 제2 오목부(B)의 폭 b의 합은, X방향으로 절단한 경우에서의 제3 오목부(C)의 폭 c와 대략 일치해도 된다. 이 경우, 현상 롤러(210)의 회전 위치가 변화해도 제1, 제2 및 제3 오목부(A, B, C)에 충전되어 있는 토너의 양에 변동이 없기 때문에, 농담 편차의 발생을 확실히 방지할 수 있고 화상의 질을 한층 더 향상시킬 수 있다.The sum of the width a of the first concave portion A and the width b of the second concave portion B in the case where the developing
이와 같이 c/(a+b)의 값을 1에 가깝게 함으로써 현상 롤러(210)에의 토너의 정체가 억제되기 때문에, 도 17 및 도 19에 도시된 바와 같이 토너 고착 발생 시간을 길게 하여 화상 형성 장치의 수명을 늘릴 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 오목부(A, B, C)의 깊이(홈 깊이)를 h, 토너의 평균 입경을 d라고 하면, d<h<3d를 만족시키는 것이 바람직하다. 이 경우, 도 17의 그래프에 도시된 바와 같이 토너 고착 발생 시간을 길게 할 수 있으므로, 화상 형성 장치의 수명을 더 늘릴 수 있다.As described above, when the value of c / (a + b) is made close to 1, the stagnation of the toner on the developing
또한, 예를 들면 토너의 평균 입경을 7㎛로 하면, 도 18에 도시된 바와 같이 제1, 제2 및 제3 오목부(A, B, C)의 깊이가 21㎛미만인 경우에, 용지의 비화상부(표면부)에 토너가 부착되는 흐림(fogging)(표면 오염)의 발생 빈도가 낮아지고 흐림 농도를 목표값 이하로 할 수 있다. 이와 같이 h<3d를 만족시키는 경우에는, 오목부에 충전되는 토너의 개수가 3개 미만이 된다. 즉, 토너가 평균적으로 2층 담지되어 있는 상태이기 때문에, 토너가 현상 롤러(210) 또는 블레이드와 접촉할 확률이 높으므로 토너의 대전 균일성이 향상되고, (약대전 토너나 역대전 토너에 기인하는) 흐림의 발생을 최소한으로 억제할 수 있다. 또, 본 발명의 현상 롤러 표면 형상과 조합함으로써, 화상 농도 변동도 적고 흐림이 없는 양호한 화상을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.18, when the depths of the first, second and third concave portions A, B and C are less than 21 占 퐉, for example, when the average particle diameter of the toner is 7 占 퐉, The occurrence frequency of fogging (surface contamination) in which the toner adheres to the non-image portion (surface portion) is lowered and the fog density can be made lower than the target value. In this manner, when h < 3d is satisfied, the number of toner to be filled in the concave portion becomes less than three. That is, since the toner is supported on an average of two layers, the toner is likely to contact the developing
또한, 감광체 드럼(30)의 회전 속도에 대한 현상 롤러(210)의 회전 속도의 비를 v라고 하면, 도 19에 도시된 바와 같이 v를 3.0 이하로 함으로써 토너의 고착 발생 시간을 길게 할 수 있다. 또, 현상 롤러(210)에 의한 현상 능력을 고려하면 v는 1.0 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이, 현상 롤러(210)의 회전 속도는 감광체 드럼(30)의 회전 속도의 1.0배 이상 3.0배 이하인 것이 바람직하고, 이 경우, 토너의 고착이 발생하기 어려워지므로, 높은 화상 농도를 유지하면서 필르밍의 발생을 방지하고 현상 장치의 수명을 늘릴 수 있다.When the ratio of the rotational speed of the developing
이상, 본 발명의 현상 장치는 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 즉, 현상 롤러(210)의 표면(S)에 형성된 제1, 제2 오목부(A, B)의 경사 각도는 45도가 아니어도 되고, 요컨대 현상 롤러(210)의 회전 방향인 Y방향에 대해 경사지어 있으면 좋다.As described above, the developing apparatus of the present invention can be suitably changed within a range not departing from the spirit of the present invention. That is, the inclination angles of the first and second concave portions A and B formed on the surface S of the developing
또한, 현상 장치(200)가 탑재되는 장치로서 화상 형성 장치를 예시하였지만, 화상 형성 장치 이외의 장치에 현상 장치(200)를 탑재해도 된다.Although the image forming apparatus is exemplified as an apparatus on which the developing
또한, 현상 롤러(210)의 요철 형상의 제작 방법으로서는 종래 공지의 에칭, 또한 전조 가공에 의해 제작할 수 있다. 전조 가공에 대해서는, 도 15의 요철이 반대인 패턴을 마련한 원통형 금형을 제작하고, 현상 롤러가 되는 원통 소재에 누르면서 회전함으로써 도 15의 요철 형상을 제작할 수 있다. 또 에칭 또는 전조 가공 종료 후에, 요철 표면에 무전해 니켈 도금, 전기 도금, 경질 크롬 도금 등을 실시한다. 도금 처리에 의해, 상기 가공 후의 요철의 코너부의 미소한 버(burr)나 상처를 매끄럽게 함과 동시에 표면의 경도를 올려 내마모성을 향상시킬 수 있다.
The method of manufacturing the convexo-concave shape of the developing
100…현상 장치, 110…현상제 담지체(현상 롤러), 112…볼록부,
114…오목부, 120…현상제 공급체(토너 공급 롤러),
130…현상제 수용실(토너 수용실), 140…현상제 규제 부재(탄성 블레이드),
150…현상실, 160…현상제 저류부, 170…구획벽, 200…현상 장치,
210…현상 롤러, 220…토너 공급 롤러(토너 공급부), 240…탄성 블레이드,
30…감광체 드럼, S…표면, A…제1 오목부, B…제2 오목부, C…제3 오목부,
a…제1 오목부(A)의 폭, b…제2 오목부(B)의 폭, c…제3 오목부(C)의 폭100 ... Developing device, 110 ... A developer carrying member (developing roller) 112, Convex portion,
114 ... The concave portion, 120 ... The developer supply member (toner supply roller)
130 ... A developer containing chamber (toner containing chamber), 140 ... The developer regulating member (elastic blade)
150 ... Development room, 160 ... The developer storage part, 170 ... Compartment wall, 200 ... A developing device,
210 ... Development roller, 220 ... Toner supply roller (toner supply portion), 240 ... Elastic blade,
30 ... Photoconductive drum, S ... Surface, A ... The first concave portion, B ... The second concave portion, C ... The third recess,
a ... The width of the first concave portion A, b ... The width of the second concave portion B, c ... The width of the third concave portion C
Claims (13)
상기 현상제 수용실에 인접하여 배치되는 현상실;
상기 현상제 수용실과 상기 현상실 사이를 구획함과 동시에, 상기 현상제 수용실과 상기 현상실을 연결하는 개구부를 갖는 구획벽;
회전 가능하게 배치되고, 상기 현상실 내의 현상제를 담지 반송하는 현상제 담지체;
상기 현상실 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 공급된 현상제를 상기 현상제 담지체에 공급하는 현상제 공급 부재;
상기 현상제 담지체의 둘레면 상에 접촉하도록 배치되고, 상기 현상제 담지체 상에 공급된 현상제의 층두께를 규제하는 현상제 규제 부재;를 구비하는 현상 장치에 있어서,
상기 현상제 공급 부재는 상기 현상제 담지체의 둘레면 상에 접촉하도록 대향하여 회전 가능하게 배치되고, 접촉 영역에 있어서 상기 현상제 담지체와 반대방향으로 이동하며,
상기 현상제 담지체에는, 현상제를 담지하기 위해 구성된 복수의 볼록부 및 상기 복수의 볼록부 각각을 둘러싸는 오목부를 갖는 현상제 담지면이 설치되고,
상기 볼록부의 꼭대기면과 상기 오목부의 바닥면의 고저차가 현상제의 중량 평균 입경(D4)의 0.8배 이상 5.0배 미만이고,
상기 현상제 담지면 상에 상기 볼록부의 꼭대기면을 축방향과 둘레방향으로 연장하여 얻어지는 가상적인 면을 전체 둘레면으로 정의하였을 때, 상기 전체 둘레면의 면적에 대한 상기 볼록부의 꼭대기면의 총면적의 비율이 3% 이상 40% 미만이며,
상기 현상제 담지체와 상기 현상제 규제 부재의 접촉 위치가 상기 현상제 담지체와 상기 현상제 공급 부재의 접촉 위치보다 하방에 설치되고,
상기 현상제 담지체로부터 상기 현상제 규제 부재에 의해 규제된 잉여 현상제를 상기 현상실의 하방에 배치된 현상제 저류(貯留)부에서 회수하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.A developer containing chamber for containing the developer;
A developing chamber disposed adjacent to the developer containing chamber;
A partition wall partitioning the developer containing chamber and the developing chamber and having an opening for connecting the developer containing chamber and the developing chamber;
A developer carrying member rotatably disposed to carry and convey the developer in the developing chamber;
A developer supply member which is disposed in the development chamber and supplies the developer supplied through the opening to the developer carrying member;
And a developer regulating member which is arranged to be in contact with the circumferential surface of the developer carrying member and regulates a layer thickness of the developer supplied on the developer carrying member,
The developer supply member is rotatably disposed so as to be opposed to contact on the peripheral surface of the developer carrying member, moves in a direction opposite to the developer carrying member in the contact region,
The developer carrying member is provided with a developer bearing surface having a plurality of convex portions configured to bear the developer and a concave portion surrounding each of the plurality of convex portions,
The difference in height between the top surface of the convex portion and the bottom surface of the concave portion is at least 0.8 times and not more than 5.0 times the weight average particle diameter (D4)
Wherein when a hypothetical surface obtained by extending the top surface of the convex portion in the axial direction and the circumferential direction on the developer-carrying surface is defined as an entire circumferential surface, the total surface area of the top surface of the convex portion with respect to the area of the entire circumferential surface The ratio is from 3% to less than 40%
Wherein a contact position of said developer carrying member and said developer regulating member is provided below a contact position of said developer carrying member and said developer carrying member,
Wherein the excessive developer regulated by the developer regulating member from the developer carrying member is collected in a developer storage portion disposed below the developing chamber.
상기 현상제 규제 부재는, 적어도 상기 현상제 담지체의 회전축에 평행한 폭방향으로 연장되는 단부를 갖는 탄성 접촉체를 구비하며,
상기 탄성 접촉체의 단부는, 상기 오목부와 대향한 상태에서 상기 단부와 상기 오목부의 바닥면의 간격이 현상제의 중량 평균 입경(D4)보다 큰 것을 특징으로 하는 현상 장치.The method according to claim 1,
The developer regulating member has an elastic contact member having an end portion extending in the width direction at least parallel to the rotation axis of the developer carrying member,
Wherein an end portion of the elastic contact member is spaced apart from the bottom surface of the concave portion in a state where the end portion faces the concave portion is larger than a weight average particle diameter (D4) of the developer.
상기 볼록부의 꼭대기면에 담지된 현상제의 층두께를 현상제 입자 1층 이하로 규제하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the developer supported on the top surface of the convex portion is regulated to be not more than one layer of developer particles.
상기 현상제 담지체에 대한 상기 현상제 규제 부재의 접촉 부분의 표면 경도비가 0.20 이상 1.00 미만의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 현상 장치.The method according to claim 1,
Wherein a surface hardness ratio of a contact portion of the developer regulating member to the developer carrying member satisfies a relationship of 0.20 or more and less than 1.00.
상기 현상실의 하방에 상기 현상제 수용실을 배치함과 동시에, 상기 현상제 수용실 내의 현상제를 하방으로부터 상방으로 퍼올림과 동시에, 상기 개구부를 개재하여 현상제를 상기 현상실에 공급하는 것이 가능한 교반 부재를 상기 현상제 수용실 내에 구비하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.The method according to claim 1,
The developer containing chamber is disposed below the developing chamber and the developer in the developer containing chamber is fed upward from below and the developer is supplied to the developing chamber via the opening portion Wherein a stirring member as far as possible is provided in the developer containing chamber.
상기 현상 롤러에 토너를 공급하는 토너 공급부;
상기 현상 롤러의 표면에 접촉함으로써 상기 현상 롤러에 충전되는 토너의 양을 규제하는 현상제 규제 부재;를 구비하고,
상기 현상 롤러의 표면의 오목부는 상기 현상 롤러의 회전 방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제1 오목부와, 상기 회전 방향 또는 상기 제1 오목부가 연장되는 방향과는 다른 방향으로 연장되는 제2 오목부와, 상기 제1 오목부 및 상기 제2 오목부에 연속되어 있고 상기 회전 방향으로 연장되는 제3 오목부를 포함하는 현상 장치.A developing roller having a convex portion and a concave portion on its surface and filling the convex portion and the concave portion with toner;
A toner supply unit for supplying toner to the developing roller;
And a developer regulating member for regulating the amount of toner to be charged into the developing roller by contact with the surface of the developing roller,
Wherein the concave portion of the surface of the developing roller has a first concave portion extending in an inclined direction with respect to a rotating direction of the developing roller and a second concave portion extending in a direction different from a direction in which the rotating direction or the first concave portion extends, And a third concave portion continuous with the first concave portion and the second concave portion and extending in the rotation direction.
상기 제1 오목부의 상기 현상 롤러의 회전축 방향의 폭을 a, 상기 제2 오목부의 상기 회전축 방향의 폭을 b, 상기 제3 오목부의 상기 회전축 방향의 폭을 c라고 할 때,
0.7=c/(a+b)=1.4를 만족시키는 현상 장치.The method according to claim 6,
The width of the second concave portion in the direction of the rotation axis is b and the width of the third concave portion in the direction of the rotation axis is c,
0.7 = c / (a + b) = 1.4.
상기 제1 오목부의 상기 현상 롤러의 회전축 방향의 폭을 a, 상기 제2 오목부의 상기 회전축 방향의 폭을 b, 상기 제3 오목부의 상기 회전축 방향의 폭을 c라고 할 때,
0.9=c/(a+b)=1.2를 만족시키는 현상 장치.8. The method of claim 7,
The width of the second concave portion in the direction of the rotation axis is b and the width of the third concave portion in the direction of the rotation axis is c,
0.9 = c / (a + b) = 1.2.
상기 현상 롤러를 상기 현상 롤러의 회전축 방향으로 절단한 경우에서의 상기 제1 오목부의 폭과 상기 제2 오목부의 폭의 합은, 상기 회전축 방향으로 절단한 경우에서의 상기 제3 오목부의 폭과 일치하는 현상 장치.9. The method of claim 8,
The sum of the width of the first concave portion and the width of the second concave portion in the case of cutting the developing roller in the direction of the rotation axis of the developing roller corresponds to the width of the third concave portion in the case of cutting in the direction of the rotation axis .
상기 현상 롤러의 표면의 오목부의 깊이를 h, 토너의 평균 입경을 d라고 할때,
d<h<3d를 만족시키는 현상 장치.The method according to claim 6,
When the depth of the concave portion of the surface of the developing roller is h and the average particle diameter of the toner is d,
d < h < 3d.
상기 현상 롤러로부터 토너의 공급을 받는 감광체 드럼을 구비하고,
상기 현상 롤러의 회전 속도는 상기 감광체 드럼의 회전 속도의 1.0배 이상 3.0배 이하인 현상 장치.The method according to claim 6,
And a photoreceptor drum which receives the supply of toner from the developing roller,
Wherein the rotation speed of the developing roller is 1.0 times or more and 3.0 times or less the rotation speed of the photoconductor drum.
상기 정전잠상 담지체와 일체적으로 카트리지화되는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 현상 장치;를 구비한 프로세스 카트리지.Electrostatic latent image bearing member;
The process cartridge according to any one of claims 1 to 11, wherein the developing cartridge is integrally formed with the latent electrostatic image bearing member.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13196061.9A EP2741143A3 (en) | 2012-12-10 | 2013-12-06 | Developing Device, Process Cartridge Including Developing Device, and Image Forming Device Including Developing Device |
US14/101,474 US20140161485A1 (en) | 2012-12-10 | 2013-12-10 | Developing device, process cartridge including developing device, and image forming device including developing device |
CN201310670267.7A CN103869662A (en) | 2012-12-10 | 2013-12-10 | Developing Device, Process Cartridge Including Developing Device, and Image Forming Device Including Developing Device |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012269319A JP6056075B2 (en) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | Development device |
JPJP-P-2012-269319 | 2012-12-10 | ||
JP2012287545A JP6134887B2 (en) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
JPJP-P-2012-287545 | 2012-12-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140074820A true KR20140074820A (en) | 2014-06-18 |
Family
ID=51127812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130129571A Withdrawn KR20140074820A (en) | 2012-12-10 | 2013-10-29 | Developing device, process cartridge including developing device, and image forming device including developing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20140074820A (en) |
-
2013
- 2013-10-29 KR KR1020130129571A patent/KR20140074820A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4732536B2 (en) | Development device | |
US20060280529A1 (en) | Image forming method and apparatus for effectively conveying developer | |
US10042314B2 (en) | Cleaning device, process cartridge incorporating the cleaning device, and image forming apparatus incorporating the cleaning device | |
US10042315B2 (en) | Blade and image forming apparatus and cleaning device incorporating same | |
JP2019003058A (en) | Image forming apparatus and cartridge | |
US9002243B2 (en) | Developing device and process unit and image forming apparatus incorporating same | |
US6952551B2 (en) | Developer carrying member and developing apparatus | |
JP2004354695A (en) | Image forming apparatus | |
US9116459B2 (en) | Electrophotographic image forming apparatus | |
US20170108822A1 (en) | Developing device process cartridge and image forming apparatus | |
US10031439B2 (en) | Developing device having developer regulating member, process cartridge, and image forming apparatus | |
EP2741143A2 (en) | Developing Device, Process Cartridge Including Developing Device, and Image Forming Device Including Developing Device | |
JP6134887B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
US20100215410A1 (en) | Developer regulating member, developing device, image forming apparatus and manufacturing method of developer regulating member | |
JP4378143B2 (en) | Development device | |
JP2007079489A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
KR20140074820A (en) | Developing device, process cartridge including developing device, and image forming device including developing device | |
JP5279361B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP4632811B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6188840B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2008134428A (en) | Developing unit, processing cartridge, and image forming device | |
JP5268341B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP6736327B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming device | |
JP2015092279A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
JP2006323258A (en) | Development device, process cartridge, and image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20131029 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20161125 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |