JPH08179620A - Developing roller - Google Patents
Developing rollerInfo
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- JPH08179620A JPH08179620A JP32337694A JP32337694A JPH08179620A JP H08179620 A JPH08179620 A JP H08179620A JP 32337694 A JP32337694 A JP 32337694A JP 32337694 A JP32337694 A JP 32337694A JP H08179620 A JPH08179620 A JP H08179620A
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- roller
- developing roller
- toner
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- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等の
電子写真装置や静電記録装置等における現像ローラに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing roller in an electrophotographic device such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、電子
写真各プロセスで利用される導電性部材に対する要求も
高まっており、とりわけ現像装置に利用される現像ロー
ラが注目されている。このような現像ローラに必要とさ
れる特性は所定の電気抵抗値であるのみでなく、種々の
現像機構に適した特性を付加することが必要である。2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of electrophotographic technology, there has been an increasing demand for a conductive member used in each electrophotographic process, and in particular, a developing roller used in a developing device has been attracting attention. The characteristic required for such a developing roller is not only a predetermined electric resistance value, but also a characteristic suitable for various developing mechanisms needs to be added.
【0003】従来、現像剤(以下、トナーと呼ぶ)とし
て非磁性一成分現像剤を用いる場合の現像方法として
は、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感
光ドラムの潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する
現像方法(加圧現像法)が知られており、この方法によ
れば、磁性材料が不要であるため装置の簡素化、小型化
が容易であると共に、トナーのカラー化が容易である。Conventionally, as a developing method in the case of using a non-magnetic one-component developer as a developer (hereinafter referred to as toner), toner is supplied to a photosensitive drum holding a latent image to form a latent image on the photosensitive drum. A developing method (pressure developing method) in which a toner is attached to visualize a latent image is known. According to this method, since a magnetic material is unnecessary, the device can be simplified and downsized, and It is easy to color toner.
【0004】この加圧現像法は、トナーを担持した現像
ローラを感光ドラム等の静電潜像を保持した静電保持体
に接触させて、トナーを静電保持体の潜像に付着させる
ことにより現像を行うもので、このため上記現像ローラ
を導電性を有する弾性体で形成する必要がある。In this pressure developing method, a developing roller carrying toner is brought into contact with an electrostatic holding member holding an electrostatic latent image, such as a photosensitive drum, and toner is attached to the latent image on the electrostatic holding member. Therefore, it is necessary to form the developing roller with an elastic body having conductivity.
【0005】即ち、この加圧現像方法では、例えば図2
に示されているように、トナーを供給するためのトナー
塗布用ローラ4と静電潜像を保持した感光ドラム5との
間に、現像ローラ1が感光ドラム5と接触した状態で、
これらの現像ローラ1、感光ドラム5及びトナー塗布用
ローラ4がそれぞれ図中矢印方向に回転することによ
り、トナー6がトナー塗布用ローラ4により現像ローラ
1の表面に供給され、このトナーが成層ブレード7によ
り均一な薄層に整えられ、この状態で現像ローラ1が感
光ドラム5と接触しながら回転することにより、薄層に
形成されたトナーが現像ローラ1から感光ドラム5の潜
像に付着して、潜像が可視化するようになっている。な
お、図中8は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にト
ナー画像を転写するようになっており、また9はクリー
ニング部であり、そのクリーニングブレード10により
転写後に感光ドラム5表面に残留するトナーを除去する
ようになっている。That is, in this pressure developing method, for example, as shown in FIG.
As shown in, the developing roller 1 is in contact with the photosensitive drum 5 between the toner applying roller 4 for supplying the toner and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image.
By rotating the developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner applying roller 4 in the directions of the arrows in the drawing, the toner 6 is supplied to the surface of the developing roller 1 by the toner applying roller 4, and this toner is formed into a layering blade. 7 forms a uniform thin layer, and in this state, the developing roller 1 rotates while contacting the photosensitive drum 5, so that the toner formed in the thin layer adheres from the developing roller 1 to the latent image on the photosensitive drum 5. The latent image is visualized. In the figure, reference numeral 8 denotes a transfer section, which is adapted to transfer a toner image onto a recording medium such as paper, and 9 denotes a cleaning section, which is cleaned by a cleaning blade 10 on the surface of the photosensitive drum 5 after transfer. It is designed to remove the residual toner.
【0006】この場合、現像ローラ1は、感光ドラム5
に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図1に示されているように、金属等の良導
電性材料からなるシャフト2の外周にシリコーンゴム、
NBR、EPDM等の弾性ゴムやポリウレタン等のエラ
ストマー材、さらには、各々のスポンジ体等に導電剤を
配合して導電性を付与した弾性体からなる導電層3を形
成した構造となっている。In this case, the developing roller 1 is the photosensitive drum 5
It is necessary to rotate while firmly maintaining the state of being in close contact with, and as shown in FIG. 1, silicone rubber is attached to the outer periphery of the shaft 2 made of a metal or other good conductive material.
An elastic rubber such as NBR or EPDM, an elastomeric material such as polyurethane, and a conductive layer 3 formed of an elastic body to which each sponge body or the like is mixed with a conductive agent to impart conductivity.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像ローラ、特に単層の弾性層からなる現像ローラ
は以下の欠点があった。 1.シリコーンゴム、NBR、EPDM等の弾性ゴム、
またはポリウレタンのようなエラストマー材で弾性層を
形成した場合、研磨による表面状態の相違により、トナ
ーの搬送量、あるいはトナーの帯電量に微妙な違いが生
じ、場合によっては画像に欠陥を生じてしまう。However, the above-mentioned conventional developing roller, especially the developing roller composed of a single elastic layer, has the following drawbacks. 1. Elastic rubber such as silicone rubber, NBR, EPDM,
Alternatively, when the elastic layer is formed of an elastomeric material such as polyurethane, a slight difference in the surface state due to polishing causes a slight difference in the toner transport amount or the toner charge amount, and in some cases, an image defect occurs. .
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ローラの表面状態を改良することにより、トナー搬
送量、あるいはトナー帯電量を一定にし、安定的に高品
位の画像が得られる現像ローラを提供することを目的と
する。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by improving the surface condition of the roller, the toner conveyance amount or toner charge amount is made constant, and a high-quality image can be stably obtained. The purpose is to provide.
【0009】本発明の請求項1の現像ローラは、良導電
性シャフトの外周に導電層を形成してなる現像ローラに
おいて、上記導電層の表面は、ローラ周方向のDIN4
776規格中核深さ粗さ(Rk)が0.5〜3.5μm
であり、かつ、ローラ周方向と軸方向のRk比が周方向
/軸方向>1.0であることを特徴とする。The developing roller according to claim 1 of the present invention is a developing roller having a conductive layer formed on the outer periphery of a good conductive shaft, wherein the surface of the conductive layer is DIN4 in the roller circumferential direction.
776 standard core depth roughness (Rk) 0.5-3.5 μm
And the Rk ratio between the roller circumferential direction and the axial direction is circumferential direction / axial direction> 1.0.
【0010】さらに、本発明の請求項2の現像ローラ
は、前記表面が、前記現像ローラを研磨加工することに
より形成されることを特徴とする。Further, the developing roller according to claim 2 of the present invention is characterized in that the surface is formed by polishing the developing roller.
【0011】本発明者らは、現像ローラの表面状態につ
いて鋭意検討した結果、上記導電層の表面が、ローラ周
方向のDIN4776規格中核深さ粗さ(Rk)が0.
5〜3.5μmであり、かつ、ローラ周方向と軸方向の
Rk比が周方向/軸方向>1.0であることによって、
トナー搬送量、さらにはトナー帯電量を一定にし、安定
的に高品位の画像が得られることを知見した。As a result of earnest studies on the surface condition of the developing roller, the present inventors found that the surface of the conductive layer had a DIN 4776 standard core depth roughness (Rk) of 0.
5 to 3.5 μm, and the Rk ratio in the roller circumferential direction and the axial direction is circumferential direction / axial direction> 1.0,
It was found that a high-quality image can be stably obtained by keeping the toner conveyance amount and further the toner charge amount constant.
【0012】即ち、ローラ表面に微小な凹凸を設けるこ
とによって、ローラ上の現像剤搬送量を確保するとき
に、この凹凸が大きすぎると、トナー搬送量は増大する
が、トナー帯電量は不均一なものとなってしまう。反対
に、凹凸が小さすぎると、トナー搬送量が確保できず、
また、摩擦帯電が起こりにくいために所望のトナー帯電
量が得られない。これらの場合、時には画像欠陥として
印刷部材に不良が発生する。よって、現像ローラ表面状
態においては、高品位の画像を安定的に得るために、最
適の条件が存在することを知見し、本発明に至ったもの
である。That is, when the amount of developer conveyed on the roller is secured by providing minute irregularities on the roller surface, if the irregularities are too large, the amount of toner conveyed increases, but the toner charge amount is non-uniform. It will be something like. On the other hand, if the unevenness is too small, the toner conveyance amount cannot be secured,
Further, since the triboelectrification hardly occurs, a desired toner charge amount cannot be obtained. In these cases, a printing member is sometimes defective as an image defect. Therefore, the inventors of the present invention have found that optimum conditions exist in order to stably obtain a high-quality image in the surface state of the developing roller, and have arrived at the present invention.
【0013】以下に、本発明を更に詳しく説明する。本
発明の現像ローラは、図1に示すように、良導電性シャ
フト2の外周に導電性を有する導電層3を形成したもの
である。ここで、上記シャフト2としては、良好な導電
性を有するものであれば、いずれのものも使用し得る
が、通常は金属製の中実体からなる芯金や内部を中空に
くりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いられ
る。The present invention will be described in more detail below. In the developing roller of the present invention, as shown in FIG. 1, a conductive layer 3 having conductivity is formed on the outer periphery of a good conductive shaft 2. Here, as the shaft 2, any one can be used as long as it has good conductivity, but normally, a metal core made of a solid metal body or a metal cylinder hollow inside is used. A metal shaft such as a body is used.
【0014】上記導電層3としては、感光体と現像ロー
ラが非接触の場合には金属シャフト上に各種樹脂等と導
電粉、磁性粉等を混入したものまたは導電性樹脂等を積
層し、表面を研磨したものを用いることができる。一
方、感光体と現像ローラが接触する場合には現像ニップ
の必要性から比較的柔らかい弾性体が用いられる。As the conductive layer 3, in the case where the photosensitive member and the developing roller are not in contact with each other, various resins or the like mixed with conductive powder, magnetic powder or the like, or a conductive resin is laminated on the surface of the metal shaft, What was polished can be used. On the other hand, when the photoconductor and the developing roller are in contact with each other, a relatively soft elastic body is used because of the necessity of the developing nip.
【0015】上記導電層3としては、導電性ゴム又はポ
リウレタン等のエラストマーやフォーム材料を基材とし
て用いることができる。As the conductive layer 3, an elastomer such as conductive rubber or polyurethane or a foam material can be used as a base material.
【0016】まず、導電層3が導電性ゴムである場合に
ついて述べる。この場合、無発泡の導電性ゴムを構成す
るゴム材料としては、ニトリルブタジエンゴム、天然ゴ
ム、ブチルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ポリ
ブタジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、クロロプ
レンゴム、アクリルゴム、ポリノルボルネンゴム等の通
常のゴム又はスチレン−ブタジエン−スチレン(SB
S)、スチレン−ブタジエン−スチレン水添物(SEB
S)等の熱可塑性ゴム及びこれらの混合物等を使用する
ことができる。また、発泡導電性ゴムとしては、エチレ
ン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPD
M)、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチ
レンに導電材を配合したもの、エピクロルヒドリンとエ
チレンオキサイドの共重合ゴムの発泡体又はエピクロル
ヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材
を配合したものの発泡体を好適に使用できる。First, the case where the conductive layer 3 is a conductive rubber will be described. In this case, as the rubber material forming the non-foamed conductive rubber, nitrile butadiene rubber, natural rubber, butyl rubber, nitrile rubber, isoprene rubber, polybutadiene rubber, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene- Ordinary rubber such as propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), chloroprene rubber, acrylic rubber, polynorbornene rubber or styrene-butadiene-styrene (SB
S), styrene-butadiene-styrene hydrogenated product (SEB
It is possible to use thermoplastic rubbers such as S) and mixtures thereof. Further, as the foamed conductive rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPD) is used.
M), chloroprene rubber, chlorosulphonated polyethylene mixed with a conductive material, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber foam or epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber mixed with a conductive material is preferable. Can be used for
【0017】これらのゴム組成物に配合する導電材とし
ては、まず粉体について例示すればケッチェンブラック
EC、アセチレンブラック等の導電性カーボン、SA
F、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、F
T、MT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ
ー(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラフ
ァイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマ
ニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げら
れる。その配合量は、全ゴム成分100重量部に対して
3〜100重量部、特に5〜50重量部とすることがで
き、これにより導電層3の体積固有抵抗を102 〜10
10Ω・cmに調整することができる。As the conductive material to be blended with these rubber compositions, powdery materials will be exemplified first with conductive carbon such as Ketjenblack EC and acetylene black, and SA.
F, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, F
Carbon for rubber such as T and MT, carbon for color (ink) that has been subjected to oxidation treatment, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, Examples thereof include metals such as germanium and metal oxides, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. The compounding amount thereof may be 3 to 100 parts by weight, particularly 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of all rubber components, whereby the volume resistivity of the conductive layer 3 is 10 2 to 10 parts by weight.
It can be adjusted to 10 Ω · cm.
【0018】次に、導電層3がポリウレタンである場合
について述べる。この場合、ポリウレタンフォームやエ
ラストマーは種々の方法で製造されたいずれのものでも
良く、例えばカーボンブラックをポリウレタンプレポリ
マー中に配合し、このプレポリマーを架橋反応させる方
法、ポリオールに導電性材料を配合し、このポリオール
をワン・ショット法にてポリイソシアネートと反応させ
る方法などの方法で得ることができる。Next, the case where the conductive layer 3 is polyurethane will be described. In this case, the polyurethane foam or elastomer may be any one produced by various methods, for example, a method of blending carbon black into a polyurethane prepolymer and subjecting the prepolymer to a crosslinking reaction, and blending a conductive material with a polyol. The polyol can be obtained by a method such as a method of reacting this polyol with polyisocyanate by a one-shot method.
【0019】上記導電層3がポリウレタンである場合の
基材として用いられるウレタンとしては、ポリヒドロキ
シル化合物として、一般の軟質ポリウレタンフォームや
ウレタンエラストマー製造に用いられるポリオール、例
えば、末端にポリヒドロキシル基を有するポリエーテル
ポリオール、ポリエステルポリオール及び両者の共重合
物であるポリエーテルポリオールが挙げられるほか、、
ポリブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオール
等のポリオレフィンポリオール、ポリオール中でエチレ
ン性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポ
リオールなどの一般的なポリオールが使用できる。ま
た、ポリイソシアネート化合物としては、同様に一般的
な軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製
造に使用されるポリイソシアネート、即ち、トリレンジ
イソシアネート(TDI)、粗製TDI、4,4−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MD
I、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素
数4〜15の脂環式ポリイソシアネート及びこれらポリ
イソシアネートの混合物や変性物、例えば、部分的にポ
リオール類と反応させて得られるプレポリマー等が用い
られる。The urethane used as the base material when the conductive layer 3 is polyurethane is a polyhydroxyl compound, which is a polyol used for producing general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, for example, having a polyhydroxyl group at the terminal. In addition to polyether polyols, polyester polyols, and polyether polyols that are copolymers of both,
A general polyol such as a polyolefin polyol such as polybutadiene polyol or polyisoprene polyol, or a so-called polymer polyol obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in the polyol can be used. Further, as the polyisocyanate compound, similarly, polyisocyanates used for producing general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, that is, tolylene diisocyanate (TDI), crude TDI, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MD
I, an aliphatic polyisocyanate having 2 to 18 carbon atoms, an alicyclic polyisocyanate having 4 to 15 carbon atoms, and a mixture or modified product of these polyisocyanates, for example, a prepolymer obtained by partially reacting with a polyol Is used.
【0020】これらのポリウレタンに配合する導電材と
しては、上記ゴム組成物の場合と同様な導電材及び過塩
素酸リチウム等の無機イオン物質や4級アンモニウム塩
等の有機イオン物質からなるイオン性導電材、陽イオン
性界面活性剤、負イオン界面活性剤、各種ベタイン等の
両性イオン界面活性剤、親水性のポリエーテルやポリエ
ステル等の非イオン性帯電防止剤を併用しても良い。ま
た、ウレタンの場合にはポリオール成分を予めイソシア
ネートによりプレポリマー化しておくことも好ましい。
その配合量は、ウレタン100重量部に対して0.5〜
50重量部、特に1〜30重量部とすることができ、こ
れにより導電層3の体積固有抵抗を102 〜1010Ω・
cmに調整することができる。なお、その他の導電材で
はテトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、
ベンゾキノン、クロルアニル、アントラキノン、アント
ラセン、ジクロロジシアノベンゾキノン、フェロセン、
フタロシアニン等の電荷移動錯体を形成し得る電子受容
物質を配合することもでき、その場合の配合量は、ウレ
タン100重量部に対して0.001〜20重量部、特
に0.01〜1重量部とすることができる。As the conductive material to be blended with these polyurethanes, the same conductive material as in the case of the above rubber composition and an ionic conductive material composed of an inorganic ionic substance such as lithium perchlorate or an organic ionic substance such as quaternary ammonium salt are used. Materials, cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric ion surfactants such as various betaines, and nonionic antistatic agents such as hydrophilic polyethers and polyesters may be used in combination. In the case of urethane, it is also preferable that the polyol component is prepolymerized with isocyanate.
The blending amount is 0.5 to 100 parts by weight of urethane.
It can be 50 parts by weight, particularly 1 to 30 parts by weight, whereby the volume resistivity of the conductive layer 3 is 10 2 to 10 10 Ω.
It can be adjusted to cm. Other conductive materials include tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane,
Benzoquinone, chloranil, anthraquinone, anthracene, dichlorodicyanobenzoquinone, ferrocene,
An electron accepting substance capable of forming a charge transfer complex such as phthalocyanine can be blended, and the blending amount in that case is 0.001 to 20 parts by weight, particularly 0.01 to 1 part by weight, relative to 100 parts by weight of urethane. Can be
【0021】導電層3の硬度は、特に制限されないが、
JIS−Aスケールで60°以下、特に10〜55°と
することが好ましい。この場合、硬度が60°を超える
と感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好な現像
が行えなくなる恐れがあるが、逆にあまり低硬度にする
と圧縮永久歪が大きくなり、何らかの理由で現像ローラ
に変形や偏心が生じた場合、画像の濃度むらが発生する
ととなる。このため、弾性層の硬度を低硬度にする場合
でも、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好まし
く、具体的には20%以下とすることが好ましい。The hardness of the conductive layer 3 is not particularly limited,
According to JIS-A scale, it is preferably 60 ° or less, particularly 10 to 55 °. In this case, if the hardness exceeds 60 °, the contact area with the photosensitive drum and the like may be small, and good development may not be performed. On the contrary, if the hardness is too low, the compression set becomes large, and the development may be difficult for some reason. When the roller is deformed or eccentric, uneven density of the image occurs. Therefore, even when the hardness of the elastic layer is low, the compression set is preferably as small as possible, specifically 20% or less.
【0022】導電層3の表面に微小な凹凸を形成する方
法としては、特に制限されず、一般には湿式法又は乾式
法等の研磨方法があるが、本発明では乾式法が好適に用
いられる。図3に本発明の現像ローラの研磨方法の一例
を示す。現像ローラ1は5m/min程度で矢印の方向
に回転し、砥石11は矢印の方向に1500m/min
程度の速度で回転しローラに接触しながらローラの一端
側から他端側へ移動することより研磨がされる。本発明
では、上記したような砥石が移動する方式で研磨する以
外に、より幅の広い砥石により移動することなしに一括
で研磨することも可能である。また、砥石と導電層の間
に水やオイル等の潤滑剤を吹きつけながらを研磨する湿
式法による研磨方法も用いることができる。The method for forming fine irregularities on the surface of the conductive layer 3 is not particularly limited and generally includes a polishing method such as a wet method or a dry method. In the present invention, the dry method is preferably used. FIG. 3 shows an example of the polishing method of the developing roller of the present invention. The developing roller 1 rotates in the direction of the arrow at about 5 m / min, and the grindstone 11 reaches 1500 m / min in the direction of the arrow.
Polishing is performed by rotating the roller at a certain speed and moving from one end side to the other end side of the roller while contacting the roller. In the present invention, in addition to the above-described method in which the grindstone moves, it is also possible to grind in a batch without moving the grindstone with a wider width. Further, a polishing method by a wet method in which a lubricant such as water or oil is sprayed between the grindstone and the conductive layer can be used.
【0023】その他の形成方法としては、例えば、モー
ルドの内面に予め微小な凹凸を形成しておき、ここに基
材を注入して現像ローラを形成する方法(射出成形法
等)等も用いることができる。As another forming method, for example, a method in which minute irregularities are formed on the inner surface of the mold in advance and a base material is injected into this to form a developing roller (injection molding method or the like) may be used. You can
【0024】なお、本発明の表面粗さの方向について図
4の模式図を参照して説明する。現像ローラの回転方向
のDIN4776規格中核深さ粗さ(Rk)は、導電層
表面を後述する接触型表面粗さ計を用いて図4中の
(1)の方向にスイープさせることにより得られる値の
ことである。一方、軸方向のDIN4776規格中核深
さ粗さ(Rk)は、図4中の(2)の方向、つまり
(1)の方向に対して直角にスイープさせることにより
得られる値のことである。The direction of surface roughness of the present invention will be described with reference to the schematic view of FIG. The DIN4776 standard core depth roughness (Rk) in the rotation direction of the developing roller is a value obtained by sweeping the surface of the conductive layer in the direction (1) of FIG. 4 using a contact type surface roughness meter described later. That is. On the other hand, the DIN 4776 standard core depth roughness (Rk) in the axial direction is a value obtained by sweeping at right angles to the direction (2) in FIG. 4, that is, the direction (1).
【0025】上述測定方法で得られたローラの表面粗さ
は、ローラ周方向のDIN4776規格中核深さ粗さ
(Rk)が0.5〜3.5μmであり、かつ、ローラ周
方向と軸方向のRk比が周方向/軸方向>1.0である
ことが好ましい。The surface roughness of the roller obtained by the above-mentioned measuring method is such that the DIN 4776 standard core depth roughness (Rk) in the roller circumferential direction is 0.5 to 3.5 μm, and the roller circumferential direction and the axial direction are the same. It is preferable that the Rk ratio of is in the circumferential direction / axial direction> 1.0.
【0026】ローラの表面粗さが大きすぎると、トナー
搬送量が増大することにより、ローラ上のトナー層が厚
くなる。トナー粒子自身は各々が帯電していることか
ら、トナー層が厚くなることにより、トナー層全体とし
ての電荷が大きくなるため、感光体に近接したトナー表
面層においては、高い表面電位を発現することとなる。
すなわち、現像プロセスにおいて、現像ローラに所定の
現像バイアスを印加し、トナーを感光体に飛翔させると
きに、トナー層全体のもつ電荷が過剰になったがため
に、表面層は現像バイアス以上の高電位になってしま
う。When the surface roughness of the roller is too large, the toner conveyance amount increases, and the toner layer on the roller becomes thick. Since the toner particles themselves are charged, the charge of the toner layer as a whole increases as the thickness of the toner layer increases, so a high surface potential should be exhibited in the toner surface layer close to the photoconductor. Becomes
That is, in the developing process, when a predetermined developing bias is applied to the developing roller to cause the toner to fly to the photoconductor, the charge of the entire toner layer becomes excessive. It becomes a potential.
【0027】これにより、場合によっては、たとえば反
転現像プロセスにおいて、現像ローラ表面電位が、感光
体上の暗減衰電位と帯電電位の間に収まらず、感光体帯
電電位以上の高電位となってしまい、白印刷部分にトナ
ーが飛翔してしまう、いわゆる画像かぶり(以下、HC
かぶりと称する)が生じてしまう。As a result, in some cases, for example, in the reversal development process, the developing roller surface potential does not fall between the dark decay potential and the charging potential on the photoconductor and becomes a high potential higher than the photoconductor charging potential. The so-called image fogging (hereinafter, referred to as HC
(Referred to as fogging) will occur.
【0028】反対に、ローラの表面粗さが小さすぎる
と、所定のトナー搬送量が確保できず、また、摩擦帯電
が起こりにくいために、所定のトナー帯電量が得られな
い。よって、搬送トナー中に弱帯電・逆帯電トナーが生
じてしまい、これがたとえば反転現像の場合、白印刷部
分に飛翔してしまう、地かぶりが生じてしまう。On the other hand, if the surface roughness of the roller is too small, a predetermined toner conveyance amount cannot be secured, and frictional charging hardly occurs, so that a predetermined toner charge amount cannot be obtained. Therefore, weakly charged / reversely charged toner is generated in the conveyed toner, and in the case of reversal development, for example, a background fog occurs, which flies to a white print portion.
【0029】本発明の現像ローラは、磁性または非磁性
一成分現像剤を用いる通常の現像装置に組み込むことが
でき、具体的には図2に示すように、トナーを供給する
ためのトナー塗布用ローラ4と静電潜像を保持した感光
ドラム5との間に、本発明の現像ローラ1が感光ドラム
5と非接触または接触した状態でかつトナー塗布用ロー
ラ4とは接触または若干離間して配設され、これらの現
像ローラ1、感光ドラム5及びトナー塗布用ローラ4が
それぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー6
がトナー塗布用ローラ4により現像ローラ1の表面に供
給され、このトナーが成層ブレード7により均一な薄層
に整えられ、この状態で現像ローラ1が感光ドラム5と
接触しながら回転することにより、薄層に形成されたト
ナーが現像ローラ1から感光ドラム5の潜像に付着し
て、潜像が可視化するようになっている。なお、図2の
詳細については、従来の技術において説明しているので
その説明を省略する。The developing roller of the present invention can be incorporated in an ordinary developing device using a magnetic or non-magnetic one-component developer. Specifically, as shown in FIG. 2, for applying toner for supplying toner. Between the roller 4 and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image, the developing roller 1 of the present invention is not in contact with or in contact with the photosensitive drum 5, and is in contact with or slightly apart from the toner applying roller 4. The developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner applying roller 4 which are provided are respectively rotated in the directions of the arrows in the drawing, so that the toner 6
Is supplied to the surface of the developing roller 1 by the toner applying roller 4, the toner is adjusted to a uniform thin layer by the stratifying blade 7, and the developing roller 1 rotates in contact with the photosensitive drum 5 in this state. The toner formed in a thin layer adheres to the latent image on the photosensitive drum 5 from the developing roller 1 to visualize the latent image. Note that the details of FIG. 2 have been described in the related art, and thus description thereof will be omitted.
【0030】[0030]
【実施例】以下、実施例、比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。 [実施例1] ・グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量 5000としたポリエーテルポリオール(OH価33)(旭硝子(株)製のエク セノール(登録商標)828) 100部 ・ウレタン変性したMDI NCO%=23%(住友バイエルウレタン(株)製 のスミジュール(登録商標)PF) 25.0部 ・1,4−ブタンジオール 2.5部 ・ジブチルチンジラウレート 0.01部 ・4級アンモニウム塩(花王(株)製、KS−555) 0.25部The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. [Example 1] 100 parts of polyether polyol (OH number 33) (Exenol (registered trademark) 828 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a molecular weight of 5000 by adding propylene oxide and ethylene oxide to glycerin MDI NCO% = 23% (Sumijour (registered trademark) PF manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 25.0 parts-1, 4-butanediol 2.5 parts-dibutyltin dilaurate 0.01 part-4th grade 0.25 parts of ammonium salt (KS-555 manufactured by Kao Corporation)
【0031】これらを撹拌し、次いで110℃に加熱し
た金型に注入し、2時間硬化させて金属製のシャフトの
外周に導電層を形成して現像ローラを得た。得られたロ
ーラの表面を表1の条件で乾式研磨し、その表面状態、
及びローラ物性をを測定したものを併せて表1に記し
た。なお、測定の条件を以下に示した。 (1)表面状態 各ローラに対して、表面粗さ計サーフコム570A型
(東京精密社製)を用いて測定した。 (2)硬度 各ローラと同一条件で作製したシート状のサンプルにつ
き、JIS−K6301(A型)により測定した。 (3)抵抗 各ローラをアルミ平板に片側500gの荷重で圧接し、
アルミ平板とローラ軸の間に100Vの直流電圧を印加
し、そのとき流れる電流値から抵抗を算出した。These were stirred and then poured into a mold heated to 110 ° C. and cured for 2 hours to form a conductive layer on the outer circumference of a metal shaft to obtain a developing roller. The surface of the obtained roller was dry-polished under the conditions shown in Table 1, and its surface condition,
Table 1 also shows the measured physical properties of the roller. The measurement conditions are shown below. (1) Surface condition Each roller was measured using a surface roughness meter Surfcom 570A type (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). (2) Hardness A sheet-shaped sample manufactured under the same conditions as each roller was measured according to JIS-K6301 (A type). (3) Resistance Each roller is pressed against an aluminum flat plate with a load of 500 g on one side,
A DC voltage of 100 V was applied between the aluminum flat plate and the roller shaft, and the resistance was calculated from the current value flowing at that time.
【0032】[実施例2]実施例1と同様に作製したロ
ーラを、表1の条件にて研磨し、表面状態及びローラ特
性値を測定した。[Example 2] A roller manufactured in the same manner as in Example 1 was polished under the conditions shown in Table 1, and the surface condition and the characteristic value of the roller were measured.
【0033】[比較例1]実施例1の配合で得られた現
像ローラを、表1の条件にて研磨し、表面状態及びロー
ラ特性値を測定した。Comparative Example 1 The developing roller obtained with the composition of Example 1 was polished under the conditions shown in Table 1, and the surface condition and the roller characteristic value were measured.
【0034】[比較例2]実施例1の配合で得られた現
像ローラを、表1の条件にて研磨し、表面状態及びロー
ラ特性値を観察した。Comparative Example 2 The developing roller obtained with the composition of Example 1 was abraded under the conditions of Table 1, and the surface condition and roller characteristic values were observed.
【0035】[比較例3]実施例1の配合で得られた現
像ローラを、表1の条件にて研磨し、表面状態及びロー
ラ特性値を観察した。Comparative Example 3 The developing roller obtained with the composition of Example 1 was abraded under the conditions shown in Table 1 and the surface condition and roller characteristic values were observed.
【0036】[0036]
【表1】 [Table 1]
【0037】上記実施例1〜2及び比較例1〜3で得た
現像ローラについて、以下の画像特性試験、及び帯電特
性試験を行った。結果を表2に示す。 (1)画像 各ローラを現像ローラとして図2に示した現像ユニット
部に装着して、平均粒径7μmの非磁性一成分トナーを
用い、線速60mm/secの周速で回転させながら反
転現像で画像出しを行い、初期画質(特に以下の2つの
画像かぶり)を評価した。 (a) HCカブリ 図2におけるブレードに直流電圧を印加し、これを負に
スイープしたときのかぶり発生電位を観測した。発生電
位が負であるほどHCかぶりに対して良好である。 (b) 地カブリ 図2において、現像バイアスを0Vに固定し、地かぶり
の発生具合を観測した。この際、ブレードバイアスは、
−100Vとした。 (c) 濃度むら 上記条件で得られた画質を目視にて判断した。 (2)トナー帯電量 各ローラを現像ローラとして図2に示した現像ユニット
部に装着して、50mm/secの周速で回転させ、現
像ローラ表面に均一なトナー薄層を形成し、このトナー
薄層をエアーで吸引してファラデーゲージ内に導入し、
電荷量を測定することにより求めた。 (3)トナー搬送量 (2)と同様にローラ上に均一なトナー薄層を形成し、
このトナー薄層を重量既知の不織布でふき取り、その重
量を測定することにより求めた。The following image characteristic test and charging characteristic test were conducted on the developing rollers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 above. Table 2 shows the results. (1) Image Each roller is installed as a developing roller in the developing unit shown in FIG. 2, and non-magnetic one-component toner having an average particle size of 7 μm is used, and reversal development is performed while rotating at a peripheral speed of 60 mm / sec in linear velocity. The image quality was evaluated by the following method, and the initial image quality (especially the following two image fogging) was evaluated. (A) HC fog A direct current voltage was applied to the blade in FIG. 2 and the fog generation potential was observed when the blade was swept negative. The more negative the generated potential, the better the HC fog. (B) Ground fog In FIG. 2, the developing bias was fixed to 0 V and the occurrence of ground fog was observed. At this time, the blade bias is
It was set to -100V. (C) Density unevenness The image quality obtained under the above conditions was visually evaluated. (2) Toner charge amount Each roller is installed as a developing roller in the developing unit portion shown in FIG. 2 and rotated at a peripheral speed of 50 mm / sec to form a uniform thin toner layer on the surface of the developing roller. Suction the thin layer with air and introduce it into the Faraday gauge,
It was determined by measuring the amount of charge. (3) Toner transport amount As in (2), a uniform thin toner layer is formed on the roller,
This thin toner layer was wiped off with a non-woven fabric of known weight, and the weight was measured.
【0038】[0038]
【表2】 [Table 2]
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、低硬度
のため良好な密着性を有すると共に、安定したトナー搬
送量を有し、濃度むらや地かぶり等のない高品位の画像
が得られる現像ローラを提供する。また、同様な特性が
必要とされる帯電ローラ、転写ローラ等にも使用するこ
ともできる。As described above, the present invention has a good adhesion due to its low hardness, has a stable toner conveyance amount, and provides a high-quality image free from uneven density and background fog. And a developing roller that is used. It can also be used for a charging roller, a transfer roller, etc., which require similar characteristics.
【図1】本発明の導電性ローラの一例を示す現像ローラ
の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a developing roller showing an example of a conductive roller of the present invention.
【図2】本発明のローラが使用する現像装置の一例を示
す概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a developing device used by the roller of the present invention.
【図3】本発明の研磨方法の一例を示す摸式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a polishing method of the present invention.
【図4】本発明の表面粗さの方向についての摸式図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram in the direction of surface roughness of the present invention.
1 現像ローラ 2 シャフト 3 導電層 4 トナー塗布用ローラ 5 感光ドラム(潜像保持体) 6 トナー(非磁性一成分現像剤) 7 成層ブレード 8 転写部 9 クリーニング部 10 クリーニングブレード 11 砥石 1 Developing Roller 2 Shaft 3 Conductive Layer 4 Toner Coating Roller 5 Photosensitive Drum (Latent Image Holding Body) 6 Toner (Non-Magnetic One-Component Developer) 7 Layering Blade 8 Transfer Section 9 Cleaning Section 10 Cleaning Blade 11 Grinding Stone
Claims (3)
してなる現像ローラにおいて、上記導電層の表面は、ロ
ーラ周方向のDIN4776規格中核深さ粗さ(Rk)
が0.5〜3.5μmであり、かつ、ローラ周方向と軸
方向のRk比が周方向/軸方向>1.0であることを特
徴とする現像ローラ。1. A developing roller having a conductive layer formed on the outer periphery of a good conductive shaft, wherein the surface of the conductive layer has a DIN 4776 standard core depth roughness (Rk) in the roller circumferential direction.
Is 0.5 to 3.5 μm, and the Rk ratio in the roller circumferential direction and the axial direction is circumferential direction / axial direction> 1.0.
ることにより形成されることを特徴とする請求項1記載
の現像ローラ。2. The developing roller according to claim 1, wherein the surface is formed by polishing the developing roller.
一成分現像剤を担持して該現像剤の薄膜を形成し、この
状態で静電潜像を表面に保持した潜像保持体に接触し
て、該静電潜像を可視化する現像ローラである請求項1
又は請求項2記載の現像ローラ。3. The latent image holding member, wherein the developing roller carries a non-magnetic one-component developer on the surface of an elastic body to form a thin film of the developer and holds an electrostatic latent image on the surface in this state. 2. A developing roller that contacts and visualizes the electrostatic latent image.
Alternatively, the developing roller according to claim 2.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32337694A JPH08179620A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Developing roller |
US08/523,041 US5565968A (en) | 1994-09-02 | 1995-09-01 | Developing roller, and method and apparatus for developing latent images using the roller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32337694A JPH08179620A (en) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | Developing roller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08179620A true JPH08179620A (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=18154071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32337694A Pending JPH08179620A (en) | 1994-09-02 | 1994-12-26 | Developing roller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08179620A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7292797B2 (en) | 2004-03-02 | 2007-11-06 | Seiko Epson Corporation | Toner quantity measuring device, method of measuring toner quantity and image forming apparatus |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32337694A patent/JPH08179620A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7292797B2 (en) | 2004-03-02 | 2007-11-06 | Seiko Epson Corporation | Toner quantity measuring device, method of measuring toner quantity and image forming apparatus |
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