JP4502145B2

JP4502145B2 - Developing roller, developing device, and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4502145B2
Application number: JP2008038703A
Authority: JP
Inventors: 山田陽一; 前田将宏; 鈴木淳一; 福元貴智
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009198672A

Description

本発明は外周面に凹凸部を有してトナーを搬送する現像ローラ、現像ローラを有する現像装置、および現像装置を備えた画像形成装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a developing roller having a concavo-convex portion on an outer peripheral surface and conveying toner, a developing device having a developing roller, and an image forming apparatus including the developing device.

従来、非磁性一成分トナーで静電潜像を現像する現像装置では、現像ローラ上で摩擦帯電によりトナーに電荷を付与している。この現像ローラとして、外周面に凹凸部を有しかつ凸部の表面が平坦またはほぼ平坦な現像ローラが知られている（例えば、特許文献１参照）。図６（ａ）に示すように現像ローラａは基材ｂとこの基材ｂの表面をめっき等により被覆した表面層ｃとからなる。
特開２００７−１２１９４８号公報。 Conventionally, in a developing device that develops an electrostatic latent image with a non-magnetic one-component toner, a charge is imparted to the toner by frictional charging on the developing roller. As this developing roller, there is known a developing roller having a concavo-convex portion on the outer peripheral surface and a flat or substantially flat surface of the convex portion (for example, see Patent Document 1). As shown in FIG. 6A, the developing roller a includes a base material b and a surface layer c obtained by coating the surface of the base material b with plating or the like.
JP2007-121948A.

現像ローラａで搬送されるトナーｅの量はトナー規制ブレードｆで規制される。トナーｅの規制方式として、凸部ｇの平坦部ｈに、図６（ａ）に示すトナー規制ブレードｆの先端エッジｆ₁あるいは図６（ｂ）に示す先端エッジｆ₁を含む所定領域ｆ₂を摺擦させて平坦部ｈ上に部分的にトナーｅを載せず、大部分のトナーｅを凹部ｉ内に規制する方式がある。 The amount of toner e conveyed by the developing roller a is regulated by the toner regulating blade f. As a method for regulating the toner e, a predetermined region f ₂ including the leading edge f ₁ of the toner regulating blade f shown in FIG. 6A or the leading edge f ₁ shown in FIG. There is a method in which most of the toner e is regulated in the recess i without partially placing the toner e on the flat portion h by rubbing.

一方、図６（ｃ）に示すように基材ｂの基材凸部ｊの表面ｋには、基材ｂの凹凸部加工前のセンタレス加工等により多数の微小基材凹部ｍ（図示例では、説明の便宜上１つの微小基材凹部ｍのみ図示）が形成されている。すなわち、基材凸部ｊの表面はある程度の表面粗さを有している。このため、基材凸部ｃの表面を被覆して形成された凸部ｇにおける表面層ｃにも、多数の微小凹部ｎ（図示例では、説明の便宜上１つの微小凹部ｎのみ図示）が形成され、ある程度の表面粗さ（微小凹凸部）を有している。 On the other hand, as shown in FIG. 6C, the surface k of the base material convex portion j of the base material b has a large number of minute base material concave portions m (in the illustrated example) by centerless processing before processing the concave and convex portions of the base material b. For convenience of explanation, only one minute base material recess m is shown). That is, the surface of the base material projection j has a certain degree of surface roughness. Therefore, a large number of minute recesses n (only one minute recess n is shown in the illustrated example for convenience of explanation) are also formed on the surface layer c of the protrusion g formed by covering the surface of the substrate protrusion c. And has a certain degree of surface roughness (small irregularities).

ところで、現像ローラａにはトナー規制ブレードｆ以外にトナー供給ローラ（不図示）も当接される。また、トナーｅの母粒子を被覆する外添剤の１つとして、一般に硬度の高いシリカやチタニアが用いられている。このため、画像形成回数が多くなってくると、平坦部ｈにおける表面層ｃの表面が、トナー供給ローラやトナー規制ブレードｆの押圧によりシリカやチタニアで現像ローラａが摺擦されることによって削られる。そして、図６（ｄ）に示すようにこの表面層ｃの表面が非常になめらか（微小凹凸部のない鏡面状態）になり、トナー規制ブレードｆの凸部ｇへの接触面積が増大する。その結果、現像ローラａとトナー規制ブレードｆとの密着性が高くなる。特に、凸部ｇの平坦部ｈの一部がトナーｅで被覆されていない場合やトナー規制ブレードｆがゴムブレードである場合には、この密着性が増大する傾向にある。 Incidentally, a toner supply roller (not shown) is in contact with the developing roller a in addition to the toner regulating blade f. Further, as one of the external additives for coating the mother particles of the toner e, generally high hardness silica or titania is used. For this reason, as the number of image formations increases, the surface of the surface layer c in the flat portion h is scraped by the development roller a being rubbed with silica or titania by the pressure of the toner supply roller or the toner regulating blade f. It is done. Then, as shown in FIG. 6D, the surface of the surface layer c becomes very smooth (a mirror surface state without minute uneven portions), and the contact area of the toner regulating blade f with the protruding portion g increases. As a result, the adhesion between the developing roller a and the toner regulating blade f increases. In particular, when a part of the flat portion h of the convex portion g is not covered with the toner e, or when the toner regulating blade f is a rubber blade, the adhesion tends to increase.

現像ローラａとトナー規制ブレードｆとの密着性が高いと、トナー規制ブレードｆがびびりを生じてその先端が欠けたり、トナー規制ブレードｆのなき（トナー規制ブレードｆが現像ローラａとの密着で発生するキュッ、キュッという音）が発生したりする。更に、密着するトナー規制ブレードｆにより、現像ローラａの回転抵抗が増大するため、現像ローラａの駆動トルクを上昇させなければならない。そこで、長期にわたる良好な現像を行うには、前述の密着性および現像ローラａの耐久性にそれぞれ改良の余地がある。 When the adhesion between the developing roller a and the toner regulating blade f is high, the toner regulating blade f is chattered and the tip thereof is chipped, or the toner regulating blade f is not present (the toner regulating blade f is in close contact with the developing roller a). Or squeaks). Furthermore, since the rotation resistance of the developing roller a is increased by the toner regulating blade f that is in close contact, the driving torque of the developing roller a must be increased. Therefore, in order to perform good development over a long period of time, there is room for improvement in the adhesion and the durability of the developing roller a.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、長期にわたる画像形成により表面層が摩耗しても、当接部材との密着性をより一層抑制して耐久性を更に一層向上させて、より長期にわたって良好な現像を行うことのできる現像ローラ、現像装置および画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to further suppress the adhesion with the contact member even when the surface layer is worn due to image formation over a long period of time. The development roller, the developing device, and the image forming apparatus capable of further improving the image quality and performing good development for a longer period of time are provided.

前述の課題を解決するために、本発明に係る現像ローラによれば、溝の底部より突出する凸部が平坦部を有するとともに、基材に形成される基材凸部が基材平坦部を有する。また、基材平坦部がその表面から下方に凹んだ複数の基材凹部を有するとともに、凸部の平坦部が複数の基材凹部に対応して形成される凹部を有する。そして、平坦部の基材凹部による表面層の表面粗さが、平坦部における表面層の厚みより大きく、平坦部における表面層が摩耗して基材凸部の基材平坦部が露出したとき、凹部の少なくとも一部が基材凹部における表面層に存在する。これにより、現像ローラの凸部の平坦部を、基材平坦部が露出する現像ローラの寿命を迎えるまで一定の表面粗さに維持することができる。その場合、表面層が無電解めっきにより構成されることで、微小な凹部が基材凹部により正確に対応して形成することができる。これにより、トナー規制ブレードと凸部の平坦部との密着性の増大を長期にわたって抑制することができる。
In order to solve the above-described problems, according to the developing roller according to the present invention, the convex portion protruding from the bottom of the groove has a flat portion, and the base convex portion formed on the substrate has the base flat portion. Have. Moreover, while the base-material flat part has a some base-material recessed part dented from the surface below, the flat part of a convex part has a recessed part formed corresponding to a some base-material recessed part. And, when the surface roughness of the surface layer due to the substrate concave portion of the flat portion is larger than the thickness of the surface layer in the flat portion, the surface layer in the flat portion is worn and the substrate flat portion of the substrate convex portion is exposed, At least a part of the recess is present in the surface layer of the substrate recess. Thereby, the flat part of the convex part of the developing roller can be maintained at a constant surface roughness until the end of the life of the developing roller where the base part flat part is exposed. In that case, the surface layer is formed by electroless plating, so that a minute recess can be formed corresponding to the substrate recess accurately. As a result, an increase in adhesion between the toner regulating blade and the flat portion of the convex portion can be suppressed over a long period of time.

したがって、現像ローラとの密着によるトナー規制ブレードのびびりおよびトナー規制ブレードのなきをともに効果的に防止できるとともに、このびびりによるトナー規制ブレードの欠けも防止することができる。このようにして、現像ローラおよびトナー規制ブレードの各耐久性が従来に比べてより一層向上することができ、現像ローラのトナー帯電性を長期にわたって良好に維持することができる。
また、トナー規制ブレードと凸部の平坦部との密着性の増大を抑制できることから、現像ローラの駆動トルクの増大も長期にわたって抑制することができる。 Therefore, it is possible to effectively prevent the chattering of the toner regulating blade and the absence of the toner regulating blade due to the close contact with the developing roller, and also prevent the toner regulating blade from being chipped due to the chattering. In this way, the durability of the developing roller and the toner regulating blade can be further improved as compared to the conventional case, and the toner charging property of the developing roller can be maintained well over a long period of time.
Further, since an increase in adhesion between the toner regulating blade and the flat portion of the convex portion can be suppressed, an increase in driving torque of the developing roller can also be suppressed over a long period.

その結果、この現像ローラを有する本発明の現像装置は、潜像担持体の静電潜像を長期にわたって良好に現像することができる。
特に、トナー規制ブレードの少なくとも先端エッジを凸部の平坦部に当接することにより、トナーが凸部の平坦部を部分的に被覆するようにトナーを規制する方式においては、トナー規制ブレードと凸部の平坦部との密着性の増大を長期にわたってより効果的に抑制することができる。 As a result, the developing device of the present invention having this developing roller can satisfactorily develop the electrostatic latent image on the latent image carrier over a long period of time.
In particular, in a system in which the toner is regulated so that the toner partially covers the flat part of the convex part by contacting at least the leading edge of the toner regulating blade with the flat part of the convex part, the toner regulating blade and the convex part The increase in adhesiveness with the flat portion can be effectively suppressed over a long period of time.

また、規則性を有する溝で凹凸部を構成した場合には、トナー規制ブレードのなきをより効果的に防止することができる。
一方、この現像装置を備える本発明の画像形成装置は長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。 Further, when the concavo-convex portion is formed by a groove having regularity, the absence of the toner regulating blade can be more effectively prevented.
On the other hand, the image forming apparatus of the present invention provided with this developing device can form an image with good image quality over a long period of time.

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１は、基本的には前述の特許文献１に記載の従来の画像形成装置１と同じ構成を有している。まず、この従来の画像形成装置１と同じ構成について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 of this example basically has the same configuration as the conventional image forming apparatus 1 described in Patent Document 1 described above. First, the same configuration as that of the conventional image forming apparatus 1 will be described.

装置本体２内に図１において時計回りの回転方向αに回転可能に設けられた潜像担持体である感光体３を備えている。この感光体３の外周近傍に位置して、帯電装置４が設けられている。また、感光体３の外周近傍には、現像装置であるロータリー現像ユニット５、一次転写装置６、およびクリーニング装置７が、それぞれ帯電装置４より感光体３の回転方向αに向かってこれらの順に配置されている。ロータリー現像ユニット５は、イエロー用の現像装置５Ｙ、マゼンタ用の現像装置５Ｍ、シアン用の現像装置５Ｃ、およびブラック用の現像装置５Ｋを有している。そして、これらの各現像装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋは、中心軸を中心に回転方向β（図１において反時計回り）に回転可能に設けられたロータリ５ａに着脱可能に支持されている。更に、帯電装置４およびクリーニング装置７の下方には、露光装置８が配置されている。 The apparatus main body 2 is provided with a photoreceptor 3 which is a latent image carrier provided so as to be rotatable in the clockwise rotation direction α in FIG. A charging device 4 is provided in the vicinity of the outer periphery of the photoreceptor 3. Further, in the vicinity of the outer periphery of the photoconductor 3, a rotary developing unit 5, a primary transfer device 6, and a cleaning device 7, which are developing devices, are arranged in this order from the charging device 4 toward the rotation direction α of the photoconductor 3. Has been. The rotary developing unit 5 includes a developing device 5Y for yellow, a developing device 5M for magenta, a developing device 5C for cyan, and a developing device 5K for black. Each of these developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5K is detachably supported by a rotary 5a that is provided to be rotatable about a central axis in a rotation direction β (counterclockwise in FIG. 1). Further, an exposure device 8 is disposed below the charging device 4 and the cleaning device 7.

更に、画像形成装置１は、中間転写媒体である無端ベルト状の中間転写ベルト９を備えている。この中間転写ベルト９は、ベルト駆動ローラ１０および従動ローラ１１に掛け渡されている。ベルト駆動ローラ１０には、図示しないモータの回転駆動力が伝達される。そして、ベルト駆動ローラ１０によって、中間転写ベルト９は一次転写装置６で感光体２に圧接されながら、回転方向γ（図１において、反時計回り）に回転するようになっている。 Further, the image forming apparatus 1 includes an endless belt-shaped intermediate transfer belt 9 that is an intermediate transfer medium. The intermediate transfer belt 9 is stretched around a belt driving roller 10 and a driven roller 11. A rotational driving force of a motor (not shown) is transmitted to the belt driving roller 10. The intermediate transfer belt 9 is rotated in the rotation direction γ (counterclockwise in FIG. 1) while being pressed against the photoreceptor 2 by the primary transfer device 6 by the belt driving roller 10.

中間転写ベルト９のベルト駆動ローラ１０側には、二次転写装置１２が設けられている。また、露光装置８の下方には、転写紙等のシート状の転写材（不図示；本発明の転写媒体に相当）が収納された転写材カセット１３が設けられている。更に、転写材カセット１３から二次転写装置１２への転写材搬送経路１４には、二次転写装置１２の近傍に位置してピックアップローラ１５およびゲートローラ対１６が設けられている。 A secondary transfer device 12 is provided on the belt driving roller 10 side of the intermediate transfer belt 9. A transfer material cassette 13 in which a sheet-like transfer material such as transfer paper (not shown; corresponding to the transfer medium of the present invention) is stored is provided below the exposure device 8. Further, a pickup roller 15 and a gate roller pair 16 are provided in the vicinity of the secondary transfer device 12 in the transfer material conveyance path 14 from the transfer material cassette 13 to the secondary transfer device 12.

二次転写装置１２の上方には、定着装置１７が設けられている。この定着装置１７は、加熱ローラ１８と、この加熱ローラに圧接される加圧ローラ１９とを有している。更に、装置本体２の上部には、排転写材トレイ２０が設けられている。また、定着装置１７と排転写材トレイ２０との間には、排転写材ローラ対２１が設けられている。 A fixing device 17 is provided above the secondary transfer device 12. The fixing device 17 includes a heating roller 18 and a pressure roller 19 that is pressed against the heating roller. Further, a waste transfer material tray 20 is provided on the upper portion of the apparatus main body 2. Further, a pair of discharge transfer material rollers 21 is provided between the fixing device 17 and the discharge transfer material tray 20.

このように構成されたこの例の画像形成装置１においては、帯電装置４によって一様に帯電された感光体３に、露光装置８の例えばレーザ光Ｌ等によって、例えばまずイエローの静電潜像を形成される。感光体３のイエローの静電潜像は、ロータリ５ａの回転で図示の現像位置に位置決めされたイエロー用の現像装置５Ｙのイエローのトナーによって現像される。こうして、感光体３にイエローのトナー像が形成される。このイエロートナー像は一次転写装置６によって中間転写ベルト９に転写される。転写後に感光体３に残留するトナーは、クリーニング装置７のクリーニングブレード等によって掻き落とされて、回収される。 In the image forming apparatus 1 of this example configured as described above, for example, a yellow electrostatic latent image is first applied to the photoreceptor 3 uniformly charged by the charging device 4 by, for example, the laser light L of the exposure device 8. Formed. The yellow electrostatic latent image on the photoreceptor 3 is developed by yellow toner of the yellow developing device 5Y positioned at the development position shown in the figure by the rotation of the rotary 5a. Thus, a yellow toner image is formed on the photoreceptor 3. This yellow toner image is transferred to the intermediate transfer belt 9 by the primary transfer device 6. The toner remaining on the photoreceptor 3 after the transfer is scraped off by a cleaning blade of the cleaning device 7 and collected.

次に、前述と同様に帯電装置４によって再び一様に帯電された感光体３に、露光装置８によって、マゼンタの静電潜像を形成される。このマゼンタの静電潜像は、現像位置に位置決めされたマゼンタ用の現像装置５Ｍのマゼンタのトナーによって現像される。この感光体３上のマゼンタのトナー像は一次転写装置６によって中間転写ベルト９に、イエローのトナー像に色重ねされて転写される。転写後に感光体３に残留するトナーは、クリーニング装置７によって回収される。以後、シアンおよびブラックについても同様にしてそれぞれ感光体３にトナー像が順次形成され、これらのトナー像が順次中間転写ベルト９に、先に転写されたトナー像に色重ねされて転写される。こうして、中間転写ベルト９にフルカラーのトナー像が形成される。同様にして、転写後に感光体３に残留する各トナーは、それぞれクリーニング装置７によって回収される。 Next, a magenta electrostatic latent image is formed by the exposure device 8 on the photoconductor 3 uniformly charged again by the charging device 4 as described above. The magenta electrostatic latent image is developed with magenta toner of the magenta developing device 5M positioned at the development position. The magenta toner image on the photoreceptor 3 is transferred onto the intermediate transfer belt 9 by the primary transfer device 6 while being superimposed on the yellow toner image. The toner remaining on the photoreceptor 3 after the transfer is collected by the cleaning device 7. Thereafter, similarly for cyan and black, toner images are sequentially formed on the photosensitive member 3, and these toner images are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 9 while being superimposed on the previously transferred toner image. Thus, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 9. Similarly, each toner remaining on the photoreceptor 3 after the transfer is collected by the cleaning device 7.

中間転写ベルト９に転写されたフルカラーのトナー像は転写材カセット１３から転写材搬送経路１４を通って搬送されてくる転写材に、二次転写装置１２によって転写される。このとき、転写材はゲートローラ対１６によって、中間転写ベルト９のフルカラーのトナー像にタイミングを合わされて二次転写装置１２に搬送される。 The full-color toner image transferred to the intermediate transfer belt 9 is transferred by the secondary transfer device 12 to the transfer material conveyed from the transfer material cassette 13 through the transfer material conveyance path 14. At this time, the transfer material is conveyed to the secondary transfer device 12 by the gate roller pair 16 at the timing of the full color toner image on the intermediate transfer belt 9.

転写材に定着されたトナー像は、定着装置１２の加熱ローラ１８および加圧ローラ１９によって加熱、加圧定着される。こうして画像が形成された転写材は転写材搬送経路１４を通って搬送されて、排転写材ローラ対２１によって排転写材トレイ２０に排出され、収容される。 The toner image fixed on the transfer material is heated and pressure-fixed by the heating roller 18 and the pressure roller 19 of the fixing device 12. The transfer material on which the image is formed in this way is conveyed through the transfer material conveyance path 14 and is discharged and stored in the waste transfer material tray 20 by the waste transfer material roller pair 21.

次に、この例の画像形成装置１の特徴部分の構成について説明する。
この例の画像形成装置１における各色の現像装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋは、いずれもまったく同じ構成を有している。したがって、以下の現像装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋの説明においては、各色の符号Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋを省略して説明する。その場合、現像装置には、ロータリー現像ユニット５と区別するために符号５′を付す。 Next, the structure of the characteristic part of the image forming apparatus 1 of this example will be described.
The developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5K for the respective colors in the image forming apparatus 1 of this example all have the same configuration. Therefore, in the following description of the developing devices 5Y, 5M, 5C, and 5K, the reference numerals Y, M, C, and K of each color are omitted. In this case, the developing device is denoted by reference numeral 5 ′ so as to be distinguished from the rotary developing unit 5.

図２は、この例の実施の形態の現像装置の長手方向と直交する方向に沿う断面図である。
この例の現像装置５′は長い容器状に形成される。図２に示すように、この現像装置５′は、前述の特許文献１に記載の現像装置と同様に長いハウジング２２に、トナー収容部２３、トナー供給ローラ２４、現像ローラ２５、およびトナー規制ブレード２６を有している。これらのトナー収容部２３、トナー供給ローラ２４、現像ローラ２５、およびトナー規制ブレード２６は、現像装置５′の長手方向（図２において紙面と直交する方向）に沿って延設されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a direction orthogonal to the longitudinal direction of the developing device according to the embodiment of the present example.
The developing device 5 'in this example is formed in a long container shape. As shown in FIG. 2, the developing device 5 ′ includes a toner housing portion 23, a toner supply roller 24, a developing roller 25, and a toner regulating blade in a long housing 22 similar to the developing device described in Patent Document 1 described above. 26. The toner container 23, the toner supply roller 24, the developing roller 25, and the toner regulating blade 26 are extended along the longitudinal direction of the developing device 5 ′ (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2).

トナー収容部２３は、仕切り壁２７によって２つの第１および第２トナー収容部２３ａ,２３ｂに区画されている。その場合、トナー収容部２３は、図２において第１および第２トナー収容部２３ａ,２３ｂの上部が互いに連通する連通部２３ｃとして形成されている。この状態では、仕切り壁２７により第１および第２トナー収容部２３ａ,２３ｂ間のトナー２８の移動が抑制される。ロータリー現像ユニット５のロータリ５ａが回転して現像装置５′が図２に示す状態と上下逆の状態になると、第１および第２トナー収容部２３ａ,２３ｂにそれぞれ収容されたトナー２８が連通部２３ｃ側に移動する。ロータリ５ａが更に回転して現像装置５′が図２に示す状態になると、トナー２８は第１および第２トナー収容部２３ａ,２３ｂ側に再び移動する。これにより、前に第１トナー収容部２３ａ内に収容されたトナー２８の一部が第２トナー収容部２３ｂ内に移動し、また前に第２トナー収容部２３ｂ内に収容されたトナー２８の一部が第１トナー収容部２３ａ内に移動して、トナー収容部２３内のトナー２８が混合撹拌される。このトナー２８はそのトナー母粒子が外添剤で被覆された非磁性一成分トナーである。その場合、本発明では外添剤として少なくともシリカが用いられる。 The toner storage unit 23 is divided into two first and second toner storage units 23 a and 23 b by a partition wall 27. In that case, the toner accommodating portion 23 is formed as a communicating portion 23c in which the upper portions of the first and second toner accommodating portions 23a and 23b in FIG. 2 communicate with each other. In this state, the movement of the toner 28 between the first and second toner accommodating portions 23a and 23b is suppressed by the partition wall 27. When the rotary 5a of the rotary developing unit 5 rotates and the developing device 5 'is turned upside down as shown in FIG. 2, the toner 28 accommodated in the first and second toner accommodating portions 23a and 23b is connected to the communicating portion. Move to the 23c side. When the rotary 5a further rotates and the developing device 5 'is in the state shown in FIG. 2, the toner 28 moves again to the first and second toner accommodating portions 23a and 23b. As a result, a part of the toner 28 previously stored in the first toner storage portion 23a moves into the second toner storage portion 23b, and the toner 28 previously stored in the second toner storage portion 23b. A part of the toner moves into the first toner container 23a, and the toner 28 in the toner container 23 is mixed and stirred. The toner 28 is a non-magnetic one-component toner whose toner base particles are coated with an external additive. In that case, at least silica is used as an external additive in the present invention.

第１トナー収容部２３ａ内の図２において下部には、トナー供給ローラ２４が図２において時計回りに回転可能に設けられている。また、ハンジング２２の外部には現像ローラ２５が図２において反時計回りに回転可能に設けられている。そして、現像ローラ２５は、感光体３に近接して（非接触で）設けられている。また、現像ローラ２５はハウジング２２の開口２２ａを通してトナー供給ローラ２４に所定の当接圧で当接されている。更に、トナー規制ブレード２６がハウジング２２に設けられている。このトナー規制ブレード２６は、現像ローラ２５とトナー供給ローラ２４とのニップ部（当接部）より現像ローラ２５の回転方向下流側の位置で現像ローラ２５に当接している。これにより、トナー規制ブレード２６は、トナー供給ローラ２４から現像ローラ２５に供給されたトナー２８の層厚を規制する。したがって、トナー規制ブレード２６によって規制されたトナー２８が現像ローラ２５によって感光体３の方へ搬送される。そして、現像ローラ２５で搬送されたトナー２８によって感光体３の静電潜像が非接触で現像されて、感光体３に各色のトナー像が形成される。 A toner supply roller 24 is provided at the lower portion of the first toner storage portion 23a in FIG. 2 so as to be rotated clockwise in FIG. Further, a developing roller 25 is provided outside the handling 22 so as to be able to rotate counterclockwise in FIG. The developing roller 25 is provided close to the photoconductor 3 (without contact). The developing roller 25 is in contact with the toner supply roller 24 through the opening 22a of the housing 22 with a predetermined contact pressure. Further, a toner regulating blade 26 is provided in the housing 22. The toner regulating blade 26 is in contact with the developing roller 25 at a position downstream of the developing roller 25 in the rotation direction with respect to the nip portion (contacting portion) between the developing roller 25 and the toner supply roller 24. Accordingly, the toner regulating blade 26 regulates the layer thickness of the toner 28 supplied from the toner supply roller 24 to the developing roller 25. Therefore, the toner 28 regulated by the toner regulating blade 26 is conveyed toward the photoreceptor 3 by the developing roller 25. Then, the electrostatic latent image on the photoreceptor 3 is developed in a non-contact manner by the toner 28 conveyed by the developing roller 25, and a toner image of each color is formed on the photoreceptor 3.

図３（ａ）に示すように、現像ローラ２５の外周面には、前述の特許文献１に記載の現像ローラと同様に網の目状の凹凸パターンが形成されている。この例の現像ローラ２５ではこの凹凸パターンとして、その外周面の軸方向所定位置に溝２９が全周にわたって形成されている。その場合、溝２９は、軸方向に対して所定角（図示例では４５°であるが、これに限定されない）で傾斜した螺旋状に連続して形成され規則性を有する所定数の第１傾斜溝２９ａと、これらの第１傾斜溝２９ａと傾斜が逆方向に傾斜した螺旋状に連続する所定数の第２傾斜溝２９ｂとからなる。これらの第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂは、いずれもそれらの傾斜方向に所定のピッチ間隔ｐでかつ軸方向に所定幅Ｗに形成されている。なお、第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂの各傾斜角および各ピッチは、いずれも互いに異ならせることもできる。 As shown in FIG. 3A, a net-like uneven pattern is formed on the outer peripheral surface of the developing roller 25 as in the developing roller described in Patent Document 1 described above. In the developing roller 25 of this example, a groove 29 is formed over the entire circumference as a concave / convex pattern at a predetermined position in the axial direction of the outer peripheral surface. In this case, the groove 29 is formed in a spiral shape continuously inclined at a predetermined angle (45 ° in the illustrated example, but not limited to this) with respect to the axial direction, and a predetermined number of first inclinations having regularity. The groove 29a includes the first inclined grooves 29a and a predetermined number of second inclined grooves 29b that are continuously spirally inclined in the opposite direction. These first and second inclined grooves 29a and 29b are each formed with a predetermined pitch interval p in the inclined direction and a predetermined width W in the axial direction. Note that the inclination angles and the pitches of the first and second inclined grooves 29a and 29b may be different from each other.

図３（ｂ）に示すように、現像ローラ２５は、基材２５ａと、この基材２５ａの外周面に形成された表面層２５ｂとからなる。基材２５ａは、５０５６アルミ合金や６０６３アルミ合金等のアルミニウム系やＳＴＫＭ等の鉄系等の金属材料のスリーブからなる。また、表面層２５ｂは基材２５ａ上に施されたニッケル系めっきやクロム系めっき等のめっき層からなる。この表面層２５ｂにより、現像ローラ２５の表面の硬度や電気特性が改善されて、現像ローラ２５はその耐久性が向上しかつ帯電性が良好となっている。 As shown in FIG. 3B, the developing roller 25 includes a base material 25a and a surface layer 25b formed on the outer peripheral surface of the base material 25a. The substrate 25a is made of a sleeve made of a metal material such as an aluminum-based material such as 5056 aluminum alloy or 6063 aluminum alloy, or an iron-based material such as STKM. The surface layer 25b is made of a plating layer such as nickel plating or chrome plating applied on the substrate 25a. The surface layer 25b improves the hardness and electrical characteristics of the surface of the developing roller 25, and the developing roller 25 has improved durability and good chargeability.

図３（ｃ）に示すように、現像ローラ２５の基材２５ａの外周面には、第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂを構成するための第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′がそれぞれ転造加工によって形成されている。この基材における第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の加工方法は従来公知の加工方法を採用することができる。したがって、この加工方法の説明は省略する。そして、基材２５ａの外周面には、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′で囲まれた所定数の島状の基材凸部３０′が形成されている。なお、本発明では、基材凸部３０′は第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の底部から見て外方に突出していることで凸部という。 As shown in FIG. 3C, on the outer peripheral surface of the base material 25a of the developing roller 25, there are first and second inclined base material grooves 29a 'for forming first and second inclined grooves 29a, 29b. 29b 'is formed by rolling. As the processing method of the first and second inclined base material grooves 29a ′ and 29b ′ in this base material, a conventionally known processing method can be adopted. Therefore, description of this processing method is omitted. A predetermined number of island-shaped base material protrusions 30 ′ surrounded by the first and second inclined base material grooves 29 a ′ and 29 b ′ are formed on the outer peripheral surface of the base material 25 a. In the present invention, the base material convex portion 30 ′ is called a convex portion because it protrudes outward as viewed from the bottom of the first and second inclined base material grooves 29 a ′ and 29 b ′.

これらの基材凸部３０′の形状は、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の傾斜角が４５°でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には正方形状を呈し、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の傾斜角が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には菱形状を呈する。また、基材凸部３０′の形状は、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の傾斜角が４５°でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には長方形状を呈し、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の傾斜角が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には平行四辺形状を呈する。 The shape of the substrate convex portions 30 'is square when the inclination angles of the first and second inclined substrate grooves 29a' and 29b 'are 45 ° and their pitches are set to be the same. When the inclination angles of the first and second inclined base material grooves 29a ′ and 29b ′ are other than 45 ° and their pitches are set to be the same, they have a rhombus shape. Further, the shape of the substrate convex portion 30 'is rectangular when the inclination angles of the first and second inclined substrate grooves 29a' and 29b 'are 45 ° and their pitches are different from each other. When the inclination angles of the first and second inclined base material grooves 29a 'and 29b' are other than 45 degrees and their pitches are set different from each other, they have a parallelogram shape.

そして、第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′、基材凸部３０′が形成された基材２５ａの外周面にニッケル系無電解めっき等のめっきを施すことで、基材２５ａの表面に表面層２５ｂが形成される。基材２５ａに表面層２５ｂが形成された状態では、この表面層２５ｂに第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′、基材凸部３０′とそれぞれ同形状の第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂ、凸部３０が形成される（なお、第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂの大きさは第１および第２傾斜基材溝２９ａ′,２９ｂ′の大きさより小さく、また凸部３０の大きさは基材凸部３０′の大きさより大きい。）。 Then, by applying plating such as nickel-based electroless plating to the outer peripheral surface of the base material 25a on which the first and second inclined base material grooves 29a 'and 29b' and the base material convex portion 30 'are formed, the base material 25a A surface layer 25b is formed on the surface. In a state where the surface layer 25b is formed on the base material 25a, the first and second inclined base material grooves 29a 'and 29b' and the base material convex portion 30 'have the same shape as the first and second surfaces 25b, respectively. Inclined grooves 29a and 29b and convex portions 30 are formed (the first and second inclined grooves 29a and 29b are smaller in size than the first and second inclined base material grooves 29a 'and 29b', and The size of the projection 30 is larger than the size of the substrate projection 30 '.)

こうして、第１および第２傾斜溝２９ａ,２９ｂと凸部３０とにより、現像ローラ２５の外周面には凹凸部（つまり、凹部および凸部）が形成される。その場合、凸部３０の幅（例えば、図３（ｂ）において凸部３０の左右両側壁間の長さ）が凸部３０の下部側から上部側に向かって連続して小さくなるように、凸部３０の左右の側壁（つまり、凹凸部の境界部）が傾斜して形成されている。なお、図３（ｂ）は現像ローラ２５の軸方向に沿う断面を示しているが、現像ローラ２５の周方向（現像ローラ２５の回転方向）においても、凸部３０の両側壁が同様に傾斜して形成されている。すなわち、凸部３０は、その四方の側壁が傾斜して截頭四角錐台形状に形成されている。 In this manner, the first and second inclined grooves 29 a and 29 b and the convex portion 30 form an uneven portion (that is, a concave portion and a convex portion) on the outer peripheral surface of the developing roller 25. In that case, the width of the convex portion 30 (for example, the length between the left and right side walls of the convex portion 30 in FIG. 3B) continuously decreases from the lower side to the upper side of the convex portion 30. The left and right side walls of the convex portion 30 (that is, the boundary portion between the concave and convex portions) are formed to be inclined. Although FIG. 3B shows a cross section along the axial direction of the developing roller 25, both side walls of the convex portion 30 are similarly inclined also in the circumferential direction of the developing roller 25 (rotating direction of the developing roller 25). Is formed. That is, the convex portion 30 is formed in a truncated quadrangular pyramid shape with its four side walls inclined.

ところで、図４（ａ）に示すように、この例の現像ローラ２５においても前述と同様に基材２５ａの基材凸部３０′の表面の基材平坦部３０ａ′には、この基材平坦部３０ａ′より下方に凹んだ複数の微小な基材凹部３０ｃ′が形成される（なお、図４（ａ）に示す例では、説明の便宜上１つの基材凹部３０ｃ′のみ図示）。これらの基材凹部３０ｃ′は、基材２５ａの凹凸部加工前の表面仕上げにおいて、適宜の手段により微小のすじ状に粗さを付けることで形成される。なお、すじ状の基材凹部３０ｃ′に代えて、微小なバラストで複数の基材凹部３０ｃ′を形成することもできる。 By the way, as shown in FIG. 4A, in the developing roller 25 of this example as well, the substrate flat portion 30a ′ on the surface of the substrate convex portion 30 ′ of the substrate 25a is not flattened. A plurality of minute base material recesses 30c 'recessed downward from the portion 30a' are formed (in the example shown in FIG. 4A, only one base material recess 30c 'is shown for convenience of explanation). These base material recesses 30c ′ are formed by applying roughness to a fine streak by an appropriate means in the surface finishing of the base material 25a before processing the concave and convex portions. In place of the streak-shaped base material recess 30c ', a plurality of base material recesses 30c' can be formed with a minute ballast.

複数の微小な基材凹部３０ｃ′により、基材凸部３０′の基材平坦部３０ａ′は所定の表面粗さｒ′を有している。また、基材凸部３０′の基材平坦部３０ａ′を被覆して形成される凸部３０における平坦部３０ａの表面層２５ｂにも、この平坦部３０ａより下方に基材凹部３０ｃ′に対応して凹んだ複数の微小の凹部３０ｃが形成される。すなわち、凸部３０の平坦部３０ａは所定の表面粗さｒを有している。その場合、表面層２５ｂが無電解めっきにより構成されることで、微小な凹部３０ｃが基材凹部３０ｃ′により正確に対応して形成される。 Due to the plurality of minute base material recesses 30c ′, the base material flat part 30a ′ of the base material convex part 30 ′ has a predetermined surface roughness r ′. Further, the surface layer 25b of the flat portion 30a in the convex portion 30 formed by covering the base flat portion 30a 'of the base convex portion 30' also corresponds to the base material concave portion 30c 'below the flat portion 30a. Thus, a plurality of minute concave portions 30c that are recessed are formed. That is, the flat portion 30a of the convex portion 30 has a predetermined surface roughness r. In that case, by forming the surface layer 25b by electroless plating, the minute recesses 30c are accurately formed corresponding to the substrate recesses 30c ′.

そして、この例の現像ローラ２５では、表面層２５の凸部３０の平坦部３０ａにおける表面粗さｒが、表面層２５ｂの厚みｔより大きく設定されている（ｔ＜ｒ）。この表面粗さｒとしては、例えば十点平均高さＲｚを用いることができる。すなわち、この例の現像ローラ２５では、表面層２５の凸部３０の平坦部３０ａにおける十点平均高さＲｚが、表面層２５ｂの厚みｔより大きく設定されている（ｔ＜Ｒｚ）。その場合、平坦部３０ａの十点平均高さＲｚの測定は、例えば、ミツトヨ製サーフテスト（表面粗さ測定器）を用いることができる。 In the developing roller 25 of this example, the surface roughness r of the flat portion 30a of the convex portion 30 of the surface layer 25 is set larger than the thickness t of the surface layer 25b (t <r). As the surface roughness r, for example, a ten-point average height Rz can be used. That is, in the developing roller 25 of this example, the ten-point average height Rz in the flat portion 30a of the convex portion 30 of the surface layer 25 is set to be larger than the thickness t of the surface layer 25b (t <Rz). In that case, for example, a Mitutoyo surf test (surface roughness measuring instrument) can be used to measure the ten-point average height Rz of the flat portion 30a.

なお、表面粗さｒとして、他に例えば中心線平均高さ（Ｒａ）や最大高さ（Ｒｍａｘ）を用いることもできる。これらの表面粗さの測定は従来周知であるので、それらの説明は省略する。また、基材凸部３０′の基材平坦部３０ａ′における表面粗さｒ′も前述と同様にして測定することができる。 In addition, as the surface roughness r, for example, the centerline average height (Ra) or the maximum height (Rmax) can also be used. Since the measurement of these surface roughness is well-known conventionally, those description is abbreviate | omitted. Further, the surface roughness r ′ of the substrate convex portion 30 ′ at the substrate flat portion 30a ′ can also be measured in the same manner as described above.

本発明の現像ローラ２５の耐久実験を行った。実験に用いた画像形成装置は、セイコーエプソン社製ＬＰ９０００Ｃのプリンタである。そして、このプリンタに用いられている現像ローラに代えて、次の現像ローラ２５を用いた。その場合、この現像ローラ２５が使用可能にするために、セイコーエプソン社製ＬＰ９０００Ｃのプリンタを改造した。耐久実験における画像形成条件は、ＬＰ９０００Ｃのプリンタの標準の画像形成条件である。 Durability experiment of the developing roller 25 of the present invention was conducted. The image forming apparatus used in the experiment is an LP9000C printer manufactured by Seiko Epson Corporation. Then, instead of the developing roller used in this printer, the following developing roller 25 was used. In that case, in order to make this developing roller 25 usable, a printer of Seiko Epson LP9000C was modified. The image forming conditions in the durability experiment are standard image forming conditions for the LP9000C printer.

現像ローラ２５の基材２５ａにＳＴＫＭ材を用いて、基材２５ａに凹凸部を加工する前にセンタレス加工により基材２５ａの表面仕上げを行った。このとき、図４（ａ）に示す複数のすじ状の凹部３０ｃ′が形成された。このときの基材２５ａの１つの基材凸部３０′における基材平坦部３０ａ′の十点平均表面高さＲｚは２μｍであった。 Using a STKM material for the base material 25a of the developing roller 25, the surface finish of the base material 25a was performed by centerless processing before processing the concavo-convex portion on the base material 25a. At this time, a plurality of streak-shaped recesses 30c ′ shown in FIG. 4A were formed. At this time, the ten-point average surface height Rz of the base flat portion 30a ′ in one base convex portion 30 ′ of the base 25a was 2 μm.

次いで、図４（ａ）で示すように転造加工で表面に基材凹凸深さ（基材凹部の底から基材凸部の上面までの高さ）４.５μｍ、基材凹凸ピッチ１００μｍ、基材凹凸深さの１／２ラインでの基材凸部の幅５７μｍ、基材凹凸深さの約１／２ラインでの基材凹部の幅４３μｍの凹凸部を形成した。 Next, as shown in FIG. 4 (a), the substrate unevenness depth (height from the bottom of the substrate recess to the top surface of the substrate protrusion) on the surface by rolling is 4.5 μm, the substrate unevenness pitch is 100 μm, An uneven portion having a width of 57 μm of the substrate convex portion at a half line of the substrate uneven depth and a width of 43 μm of the substrate concave portion at about a half line of the substrate uneven depth was formed.

表面層２５ｂとして、無電解ニッケル-リン（Ｎｉ-Ｐ）めっきにより厚み１.５μｍのめっき層を基材表面に形成した。図５（ａ）に示すように、このときの現像ローラ２５の凹凸部は、凹凸深さ（溝２９ａ,２９ｂの底から凸部３０の上面までの高さ）６μｍ、凹凸ピッチ１００μｍ、凹凸深さの１／２ラインでの凸部３０の幅６０μｍ、凹凸深さの１／２ラインでの凹部（溝２９ａ,２９ｂ）の幅４０μｍであった。前述の基材凹凸部（溝２９ａ′,２９ｂ′、凸部３０′）および表面層現像ローラの凹凸部（溝２９ａ,２９ｂ、凸部３０）は、３次元測定用レーザ顕微鏡であるＫｅｙｅｎｃｅ製ＶＫ−９５００で測定した。表面層２５ｂの形成後、凸部３０の平坦部３０ａにおける表面層２５ｂに、複数のすじ状の凹部３０ｃが形成された。このときの凸部３０における平坦部３０ａの十点平均表面高さＲｚは１.８μｍであった。すなわち、平坦部３０ａの十点平均表面高さＲｚが表面層２５ｂの厚みｔの１.５μｍより大きい（平坦部３０ａの十点平均表面高さＲｚ＞表面層２５ｂの厚みｔ）。 As the surface layer 25b, a plating layer having a thickness of 1.5 μm was formed on the substrate surface by electroless nickel-phosphorus (Ni—P) plating. As shown in FIG. 5A, the uneven portion of the developing roller 25 at this time has an uneven depth (height from the bottom of the grooves 29a and 29b to the upper surface of the protruded portion 30) 6 μm, an uneven pitch 100 μm, and an uneven depth. The width of the convex portion 30 at a half line was 60 μm, and the width of the concave portions (grooves 29a and 29b) at a half line of the concave and convex depth was 40 μm. The above-mentioned uneven portions (grooves 29a ', 29b', convex portions 30 ') and the uneven portions (grooves 29a, 29b, convex portions 30) of the surface layer developing roller are VK made by Keyence, a three-dimensional measuring laser microscope. Measured at -9500. After the formation of the surface layer 25b, a plurality of streak-shaped concave portions 30c were formed in the surface layer 25b of the flat portion 30a of the convex portion 30. At this time, the ten-point average surface height Rz of the flat portion 30a in the convex portion 30 was 1.8 μm. That is, the ten-point average surface height Rz of the flat portion 30a is larger than 1.5 μm of the thickness t of the surface layer 25b (the ten-point average surface height Rz of the flat portion 30a> the thickness t of the surface layer 25b).

また、トナー供給ローラ２４はウレタン発泡ローラで形成して現像ローラ２５に対して食い込み量１.５ｍｍで設置した。更に、トナー規制ブレード２６はウレタンゴムからなるブレードで構成した。そして、図４（ａ）に示すようにトナー規制ブレード２６の先端エッジ２６ａを凸部３０の平坦部３０ａに当接させた。このときの先端エッジ２６ａの当接圧は４０ｇ／ｃｍに設定した。 Further, the toner supply roller 24 is formed of a urethane foam roller and is installed with a biting amount of 1.5 mm with respect to the developing roller 25. Further, the toner regulating blade 26 is a blade made of urethane rubber. 4A, the leading edge 26a of the toner regulating blade 26 is brought into contact with the flat portion 30a of the convex portion 30. As shown in FIG. The contact pressure of the leading edge 26a at this time was set to 40 g / cm.

更に、用いたトナーは２種類のトナーである。そのうち１つのトナーは、粉砕法で作製されたポリエステル粒子にＣＣＡ、ＷＡＸ、顔料を適量内添してトナー母粒子を構成するとともに、このトナー母粒子に２０ｎｍの小粒径シリカ、４０ｎｍの中粒径シリカ、１００ｎｍの大粒径シリカ、および３０ｎｍチタニアを外添して、平均粒径Ｄ５０が４.５μｍであり凹凸深さ６μｍより小さい小粒径トナーである。他の１つのトナーは、重合法で作製されたスチレンアクリル粒子にＷＡＸ、顔料を適量内添してトナー母粒子を構成するとともに、このトナー母粒子に２０ｎｍの小粒径シリカ、４０ｎｍの中粒径シリカ、１００ｎｍの大粒径シリカ、および３０ｎｍチタニアを外添して、平均粒径Ｄ５０が前述のトナーと同じく４.５μｍである小粒径トナーである。 Further, two types of toner are used. One of these toners is composed of polyester particles produced by a pulverization method with appropriate amounts of CCA, WAX, and pigment added therein to form toner mother particles. The toner mother particles have 20 nm small particle size silica and 40 nm medium particles. This is a small-diameter toner having an average particle diameter D50 of 4.5 μm and an unevenness depth of less than 6 μm by externally adding diameter silica, 100 nm large particle diameter silica, and 30 nm titania. In another toner, WAX and a pigment are added in appropriate amounts to styrene acrylic particles produced by a polymerization method to form toner mother particles, and the toner mother particles have 20 nm small particle size silica and 40 nm medium particles. This is a small-diameter toner having an average particle diameter D50 of 4.5 μm, which is the same as that of the toner described above, by externally adding diameter silica, 100 nm large particle diameter silica, and 30 nm titania.

そして、ＬＰ９０００Ｃの標準画像形成条件で、Ａ４普通紙にモノクロのハーフトーン２５％で耐久画像形成実験を行った。この実験の結果、図５（ｂ）に実線で示された初期のプロファイルを有する凸部３０の表面層２５ｂの平坦部３０ａが、画像形成回数が増加するにしたがって一点鎖線で示すように平坦状のプロファイルに摩耗する傾向となった。凸部３０のこのような平坦状の摩耗プロファイルは、前述の２番目の小粒径トナーを用いた場合にも、同様の湾曲したプロファイルに摩耗する傾向となった。 Then, a durable image formation experiment was performed on A4 plain paper with a monochrome halftone of 25% under the standard image formation conditions of LP9000C. As a result of this experiment, the flat portion 30a of the surface layer 25b of the convex portion 30 having the initial profile shown by the solid line in FIG. 5B is flat as shown by the one-dot chain line as the number of image formation increases. Tended to wear on the profile. Such a flat wear profile of the convex portion 30 tended to wear to a similar curved profile even when the second small particle size toner described above was used.

画像形成回数が増大するにつれて、図４（ｂ）に示すように凸部３０の平坦部３０ａがほぼ平坦状に摩耗していく。この摩耗により、平坦部３０ａにおける表面層２５ｂの複数の凹部３０ｃの一部が消滅するが、複数の凹部３０ｃの残部は表面層２５ｂにいまだ存在している。すなわち、凸部３０の平坦部３０ａにおける表面層２５ｂには、所定の表面粗さが維持されている。これにより、トナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの接触面積の増大が抑制されるとともに、残留する凹部３０ａにトナー２８の遊離外添剤等が侵入するようになる。したがって、トナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの密着性の増大が抑制されるとともに残留する凹部３０ａ内の遊離外添剤等が侵入することにより、トナー規制ブレード２６が平坦部３０ａに食い付いてびびりおよびなきを発生することが抑制される。 As the number of times of image formation increases, the flat portion 30a of the convex portion 30 is worn almost flat as shown in FIG. Due to this wear, some of the plurality of recesses 30c of the surface layer 25b in the flat portion 30a disappear, but the remaining portions of the plurality of recesses 30c still exist in the surface layer 25b. That is, a predetermined surface roughness is maintained on the surface layer 25 b in the flat portion 30 a of the convex portion 30. As a result, an increase in the contact area between the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 is suppressed, and a free external additive of the toner 28 enters the remaining concave portion 30a. Accordingly, an increase in the adhesion between the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 is suppressed, and the free external additive or the like in the remaining concave portion 30a enters, so that the toner regulating blade 26 becomes flat. The occurrence of chatter and absence without biting into is suppressed.

画像形成回数が更に増大して、図４（ｃ）に示すように凸部３０の平坦部３０ａが更に摩耗すると、基材２５ａの基材凸部３０′の基材平坦部３０ａ′が露出して、現像ローラ２５が寿命となる。このときにも、平坦部３０ａにおける表面層２５ｂの複数の凹部３０ｃの更に一部が消滅するが、複数の凹部３０ｃの残部は表面層２５ｂにいまだ存在している。すなわち、凸部３０の平坦部３０ａにおける表面層２５ｂには、一定の表面粗さが維持されている。したがって、現像ローラ２５は凸部３０の平坦部３０ａにおける一定の表面粗さにより、基材平坦部３０ａ′が露出する寿命を迎えるまでトナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの密着性の増大が抑制される。これにより、現像ローラ２５の耐久性が向上する。 When the number of times of image formation is further increased and the flat portion 30a of the convex portion 30 is further worn as shown in FIG. 4C, the base flat portion 30a ′ of the base convex portion 30 ′ of the base 25a is exposed. Thus, the developing roller 25 reaches the end of its life. Also at this time, a part of the plurality of recesses 30c of the surface layer 25b in the flat part 30a disappears, but the remaining parts of the plurality of recesses 30c still exist in the surface layer 25b. That is, the surface layer 25b in the flat part 30a of the convex part 30 maintains a certain surface roughness. Accordingly, due to the constant surface roughness of the flat portion 30a of the convex portion 30, the developing roller 25 adheres to the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 until the base member flat portion 30a ′ is exposed. Increase is suppressed. Thereby, the durability of the developing roller 25 is improved.

このようにして、この例の現像ローラ２５によれば、凸部３０の平坦部３０ａにおける十点平均表面高さＲｚを表面層２５ｂの厚みｔより大きく（平坦部３０ａの十点平均表面高さＲｚ＞表面層２５ｂの厚みｔ）設定しているので、現像ローラ２５の凸部３０の平坦部３０ａを、現像ローラ２５が寿命を迎えるまで一定の表面粗さに維持することができる。その場合、表面層２５ｂが無電解めっきにより構成されることで、微小な凹部３０ｃが基材凹部３０ｃ′により正確に対応して形成することができる。これにより、トナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの密着性の増大を長期にわたって抑制することができる。 Thus, according to the developing roller 25 of this example, the ten-point average surface height Rz in the flat portion 30a of the convex portion 30 is larger than the thickness t of the surface layer 25b (the ten-point average surface height of the flat portion 30a). Since Rz> thickness t of the surface layer 25b) is set, the flat portion 30a of the convex portion 30 of the developing roller 25 can be maintained at a constant surface roughness until the developing roller 25 reaches the end of its life. In this case, the surface layer 25b is formed by electroless plating, so that the minute recess 30c can be formed corresponding to the substrate recess 30c 'accurately. Thereby, an increase in adhesion between the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 can be suppressed over a long period of time.

したがって、現像ローラ２５との密着によるトナー規制ブレード２６のびびりおよびトナー規制ブレード２６のなきをともに効果的に防止できるとともに、このびびりによるトナー規制ブレード２６の欠けも防止することができる。このようにして、現像ローラ２５およびトナー規制ブレード２６の各耐久性が従来に比べてより一層向上することができ、現像ローラ２５のトナー帯電性を長期にわたって良好に維持することができる。
また、トナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの密着性の増大を抑制できることから、現像ローラ２５の駆動トルクの増大も長期にわたって抑制することができる。 Therefore, both the chattering of the toner regulating blade 26 and the absence of the toner regulating blade 26 due to the close contact with the developing roller 25 can be effectively prevented, and the toner regulating blade 26 can be prevented from being chipped due to the chattering. In this way, each durability of the developing roller 25 and the toner regulating blade 26 can be further improved as compared with the conventional one, and the toner charging property of the developing roller 25 can be maintained well over a long period of time.
Further, since an increase in the adhesion between the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 can be suppressed, an increase in the driving torque of the developing roller 25 can also be suppressed over a long period.

その結果、この現像ローラ２５を有する現像装置５′は、感光体３の静電潜像を長期にわたって良好に現像することができ、またこの現像装置５′を備える画像形成装置１は長期にわたって良好な画質の画像を形成することができる。 As a result, the developing device 5 ′ having the developing roller 25 can satisfactorily develop the electrostatic latent image on the photoreceptor 3 over a long period of time, and the image forming apparatus 1 including the developing device 5 ′ is favorable over a long period of time. An image with high image quality can be formed.

特に、トナー規制ブレード２６の少なくとも先端エッジ（つまり、先端エッジまたは先端エッジを含む所定領域）２６ａを凸部３０の平坦部３０ａに当接することにより、凸部３０の平坦部３０ａについて部分的にトナーが被覆しないようにトナーを規制する方式において、トナー規制ブレード２６と凸部３０の平坦部３０ａとの密着性の増大を長期にわたってより効果的に抑制することができる。
また、規則性を有する溝で凹凸部を構成した場合には、トナー規制ブレード２６のなきをより効果的に防止することができる。 In particular, at least the leading edge (that is, the leading edge or a predetermined region including the leading edge) 26 a of the toner regulating blade 26 is brought into contact with the flat part 30 a of the convex part 30, whereby the toner is partially applied to the flat part 30 a of the convex part 30. In the method of regulating the toner so as not to cover the toner, it is possible to more effectively suppress an increase in adhesion between the toner regulating blade 26 and the flat portion 30a of the convex portion 30 over a long period of time.
Further, in the case where the uneven portion is formed by a groove having regularity, the absence of the toner regulating blade 26 can be more effectively prevented.

なお、前述の例ではロータリー現像ユニット５を有する画像形成装置１に適用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、例えば、画像形成ユニットがタンデムに配置された画像形成装置、４サイクルの画像形成装置、単色の画像形成装置、あるいはトナー像を潜像担持体から転写材（本発明の転写媒体に相当）へ直接転写する画像形成装置（つまり、中間転写媒体を備えない画像形成装置）等、少なくとも凹凸部を有する現像ローラを備える現像装置を備えたどのような画像形成装置にも適用することができる。 In the above-described example, the present invention is applied to the image forming apparatus 1 having the rotary developing unit 5, but the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, an image forming apparatus in which image forming units are arranged in tandem, a four-cycle image forming apparatus, a monochromatic image forming apparatus, or a toner image from a latent image carrier to a transfer material (to the transfer medium of the present invention). The present invention can be applied to any image forming apparatus including a developing device having a developing roller having at least a concavo-convex portion, such as an image forming apparatus that directly transfers to an equivalent) (that is, an image forming apparatus that does not include an intermediate transfer medium). it can.

また、現像ローラ２５の凹凸部は転造加工による規則性を有する溝で構成する以外に、例えば切削加工等の他の加工方法による凹凸部で形成することもできる。要は、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内でどのような画像形成装置にも適用することができる。 Further, the uneven portion of the developing roller 25 can be formed by an uneven portion formed by another processing method such as cutting, in addition to the groove having regularity by rolling. In short, the present invention can be applied to any image forming apparatus within the scope of the matters described in the claims.

本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating an example of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 図１に示す現像装置を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the image development apparatus shown in FIG. （ａ）は現像ローラ、トナー供給ローラ、およびトナー規制部材を模式的に示す図、（ｂ）は（ａ）におけるIIIＢ−IIIＢ線に沿う部分断面図、（ｃ）は（ｂ）における基材のみを示す部分断面図である。(A) is a figure which shows a developing roller, a toner supply roller, and a toner control member typically, (b) is a fragmentary sectional view which follows the IIIB-IIIB line in (a), (c) is a base material in (b) It is a fragmentary sectional view which shows only. （ａ）は現像ローラの１つの凸部を模式的に示す部分断面図、（ｂ）は現像ローラの摩耗の一過程を模式的に示す部分断面図、（ｃ）は現像ローラの摩耗の更なる一過程を模式的に示す部分断面図である。(A) is a partial cross-sectional view schematically showing one convex portion of the developing roller, (b) is a partial cross-sectional view schematically showing a process of wear of the developing roller, and (c) is a further update of wear of the developing roller. It is a fragmentary sectional view showing typically one process. （ａ）は現像ローラの凹凸部のサイズを示す図、（ｂ）はトナー粒径が現像ローラの凹凸部の深さより小さい場合における現像ローラの摩耗の過程を説明する図である。(A) is a figure which shows the size of the uneven | corrugated | grooved part of a developing roller, (b) is a figure explaining the process of abrasion of a developing roller in case a toner particle size is smaller than the depth of the uneven | corrugated | grooved part of a developing roller. （ａ）はトナー規制ブレードの先端エッジを凸部の平坦部に当接させて行うトナー規制方式を説明する図、（ｂ）はトナー規制ブレードの先端エッジを含む所定領域を凸部の平坦部に当接させて行うトナー規制方式を説明する図、（ｃ）は表面層が形成された従来の現像ローラの凸部を模式的に示す部分断面図、（ｄ）は（ｃ）における凸部の表面層の摩耗を説明する部分断面図である。FIG. 6A is a diagram for explaining a toner regulating method performed by bringing the leading edge of the toner regulating blade into contact with the flat portion of the convex portion, and FIG. 5B is a diagram illustrating a predetermined region including the leading edge of the toner regulating blade at the flat portion of the convex portion. FIG. 6C is a partial cross-sectional view schematically showing a convex portion of a conventional developing roller having a surface layer formed thereon, and FIG. 8D is a convex portion in FIG. It is a fragmentary sectional view explaining abrasion of the surface layer.

Explanation of symbols

１…画像形成装置、３…感光体、５…ロータリー現像ユニット、５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ,５′…現像装置、２４…トナー供給ローラ、２５…現像ローラ、２５ａ…基材、２５ｂ…表面層、２６…トナー規制ブレード、２６ａ…トナー規制ブレードの先端エッジ、２８…トナー、２９…溝、２９ａ…第１傾斜溝、２９ｂ…第２傾斜溝、２９ａ′…第１傾斜基材溝、２９ｂ′…第２傾斜基材溝、３０…凸部、３０′…基材凸部、３０ａ…平坦部、３０ａ′…基材平坦部、３０ｃ…凹部、３０ｃ′…基材凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 3 ... Photoconductor, 5 ... Rotary developing unit, 5Y, 5M, 5C, 5K, 5 '... Developing apparatus, 24 ... Toner supply roller, 25 ... Developing roller, 25a ... Base material, 25b ... Surface 26, toner regulating blade, 26a, tip edge of toner regulating blade, 28, toner, 29, groove, 29a, first inclined groove, 29b, second inclined groove, 29a ′, first inclined substrate groove, 29b '... second inclined substrate groove, 30 ... projection, 30' ... substrate projection, 30a ... flat portion, 30a '... substrate flat portion, 30c ... concave, 30c' ... substrate recess

Claims

A base material groove formed in a predetermined region of the outer peripheral surface and a base material convex portion protruding from the bottom of the base material groove; and the base material groove and the base material formed on the outer peripheral surface of the base material Having at least a surface layer having grooves and protrusions corresponding to the protrusions on the outer peripheral surface,
Together with the convex portion is closed the flat portion, the base projections have a base flat portion,
The substrate flat portion has a plurality of substrate recesses recessed downward from the surface thereof, and the flat portion of the projection has a recess formed corresponding to the plurality of substrate recesses,
Surface roughness of the surface layer by the base recess of the flat part, the rather larger than the thickness of the surface layer at the flat portion, the group of the base convex portion wherein the surface layer is worn in the flat portion The developing roller according to claim 1 , wherein when the flat portion of the material is exposed, at least a part of the recess is present in a surface layer of the substrate recess .

The developing roller according to claim 1, wherein the surface layer is formed by electroless plating.

The developing roller according to claim 1, wherein the surface roughness of the flat portion is a ten-point average surface height.

The developing roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the substrate groove is formed as a spiral continuous groove.

A developing roller that conveys toner to the latent image carrier, a toner supply roller that contacts the developing roller to supply the toner, and a toner amount that contacts the developing roller and conveys the toner to the latent image carrier are regulated. And at least a toner regulating member that
5. The developing device according to claim 1, wherein the developing roller is a developing roller according to claim 1, and the toner regulating member is a toner regulating blade.

The developing device according to claim 5, wherein at least a leading edge of the toner regulating member is in contact with the surface layer in the flat portion.

A latent image carrier on which at least an electrostatic latent image is formed; a developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image on the latent image carrier; and a toner image on the latent image carrier. A transfer device for transferring to a transfer medium,
7. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the developing device is the developing device according to claim 5.