JP2002229326A - 現像ローラ - Google Patents
現像ローラInfo
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- JP2002229326A JP2002229326A JP2001023744A JP2001023744A JP2002229326A JP 2002229326 A JP2002229326 A JP 2002229326A JP 2001023744 A JP2001023744 A JP 2001023744A JP 2001023744 A JP2001023744 A JP 2001023744A JP 2002229326 A JP2002229326 A JP 2002229326A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、現像剤の滑り落ちが低減化された
表面層を有する現像ローラを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 、現像剤を担持する表面層に凹凸が形成
され、この表面粗さRzが、現像剤の平均粒子径D−4
(μm)≦Rz≦現像剤の平均粒子径D+4(μm)の
範囲に形成されていることを特徴とする現像ローラを解
決手段とする。
表面層を有する現像ローラを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 、現像剤を担持する表面層に凹凸が形成
され、この表面粗さRzが、現像剤の平均粒子径D−4
(μm)≦Rz≦現像剤の平均粒子径D+4(μm)の
範囲に形成されていることを特徴とする現像ローラを解
決手段とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタ、FAXなどの電子写真装置などに使用される現
像ローラに関する。
リンタ、FAXなどの電子写真装置などに使用される現
像ローラに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真装置の現像部に於いては、静電
潜像保持体(感光体)の周面に接触し、且つ該保持体の
回転中心軸に平行に配置された現像ローラが設けられて
いる。かかる現像ローラは、静電潜像保持体上に形成さ
れた静電潜像に、薄層化された現像剤を供給してこれを
可視像化するために設けられている。そして、従来、こ
のような現像ローラ、特に一成分現像剤を用いる現像ロ
ーラについて、例えば、特開平1−252979号公報
のものが知られている。
潜像保持体(感光体)の周面に接触し、且つ該保持体の
回転中心軸に平行に配置された現像ローラが設けられて
いる。かかる現像ローラは、静電潜像保持体上に形成さ
れた静電潜像に、薄層化された現像剤を供給してこれを
可視像化するために設けられている。そして、従来、こ
のような現像ローラ、特に一成分現像剤を用いる現像ロ
ーラについて、例えば、特開平1−252979号公報
のものが知られている。
【0003】この公報には、回転中心軸の周囲に、硬度
が20〜60度で且つ電気抵抗が1010Ω・cm以下の
耐油性ゴムからなる弾性体層(内層)が設けられると共
に、該弾性体層の周囲にポリウレタンからなる導電層
(表面層)が積層された現像ローラが記載されており、
表面層にポリウレタンを用いることによって耐摩耗性及
び耐久性に優れ、更に、この現像ローラを静電潜像保持
体よりも速く回転させることによって高品位の画像が得
られると開示されている。尚、内層及び表面層の何れも
ポリウレタンを用いた現像ローラも知られている。これ
ら従来の現像ローラにおいて、表面層は、内層を十分に
隠蔽してと膜効果を向上させ、更に表面平滑性を高める
ため、複数回に亘るデッピングによって形成されてい
る。
が20〜60度で且つ電気抵抗が1010Ω・cm以下の
耐油性ゴムからなる弾性体層(内層)が設けられると共
に、該弾性体層の周囲にポリウレタンからなる導電層
(表面層)が積層された現像ローラが記載されており、
表面層にポリウレタンを用いることによって耐摩耗性及
び耐久性に優れ、更に、この現像ローラを静電潜像保持
体よりも速く回転させることによって高品位の画像が得
られると開示されている。尚、内層及び表面層の何れも
ポリウレタンを用いた現像ローラも知られている。これ
ら従来の現像ローラにおいて、表面層は、内層を十分に
隠蔽してと膜効果を向上させ、更に表面平滑性を高める
ため、複数回に亘るデッピングによって形成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
現像ローラは、その表面層に担持されるべき現像剤とし
てのトナーが滑り落ち、これによって画像濃度が低下し
たり、或いは、画像のかぶりを生じることがある。特
に、現像剤としてのトナーの粒径が小径化(例えば、1
0μm以下)のものが用いられると上記問題点が顕著に
生じる傾向にある。
現像ローラは、その表面層に担持されるべき現像剤とし
てのトナーが滑り落ち、これによって画像濃度が低下し
たり、或いは、画像のかぶりを生じることがある。特
に、現像剤としてのトナーの粒径が小径化(例えば、1
0μm以下)のものが用いられると上記問題点が顕著に
生じる傾向にある。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みて、現像剤の
滑り落ちが低減化された表面層を有する現像ローラを提
供することを課題とするものである。
滑り落ちが低減化された表面層を有する現像ローラを提
供することを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するための手段として、本発明は、現像剤を担持する表
面層に凹凸が形成され、この表面粗さRzが、D−4
(μm)≦Rz≦D+4(μm)の範囲に形成されてい
ることを特徴とする現像ローラを提供する。尚、Dは、
現像剤の平均粒子径(μm)を示す。
するための手段として、本発明は、現像剤を担持する表
面層に凹凸が形成され、この表面粗さRzが、D−4
(μm)≦Rz≦D+4(μm)の範囲に形成されてい
ることを特徴とする現像ローラを提供する。尚、Dは、
現像剤の平均粒子径(μm)を示す。
【0007】上記範囲の凹凸が形成された現像ローラ
は、その作用は明らかではないが、現像剤の滑り落ちも
少なく、現像剤を感光体に確実に供給することができ
る。このような凹凸を形成する手段は、下記に示すよう
に各種の手段を採用できるが、前記表面層に無機化合物
粒子を含有する手段により、該粒子が表面層の表面に露
出して凹凸を形成することができる。特に、平均粒子径
が、前記現像剤の平均粒子径の1/3倍〜2/3倍であ
る無機化合物粒子を用いることにより、適度な凹凸を形
成することができる。
は、その作用は明らかではないが、現像剤の滑り落ちも
少なく、現像剤を感光体に確実に供給することができ
る。このような凹凸を形成する手段は、下記に示すよう
に各種の手段を採用できるが、前記表面層に無機化合物
粒子を含有する手段により、該粒子が表面層の表面に露
出して凹凸を形成することができる。特に、平均粒子径
が、前記現像剤の平均粒子径の1/3倍〜2/3倍であ
る無機化合物粒子を用いることにより、適度な凹凸を形
成することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像ローラの
一実施形態について説明する。図1に於いて、1は、現
像装置を示す。この現像装置1には、トナーなどの非磁
性一成分現像剤2が充填された現像糟3と、該トナーを
撹拌する撹拌体(図示せず)と、該トナー2を現像ロー
ラ6へと供給する供給ローラ5と、該供給ローラ5から
搬送されたトナー2が表面に付着する現像ローラ6と、
該現像ローラ6に付着したトナー2の層厚を規制する層
厚規制体7とを備えており、該現像ローラ6は、感光体
8と所定のニップ幅で接触している。かかる現像装置1
は、原稿などの画像が光学装置によって感光体8の表面
に照射されて感光体8が露光されることにより、感光体
8の表面に所定の静電潜像が形成され、層厚規制体7に
て均一な厚みに形成された現像ローラ6表面のトナー2
が、感光体8の表面に付着することにより感光体8の静
電潜像が現像されるようになっている。
一実施形態について説明する。図1に於いて、1は、現
像装置を示す。この現像装置1には、トナーなどの非磁
性一成分現像剤2が充填された現像糟3と、該トナーを
撹拌する撹拌体(図示せず)と、該トナー2を現像ロー
ラ6へと供給する供給ローラ5と、該供給ローラ5から
搬送されたトナー2が表面に付着する現像ローラ6と、
該現像ローラ6に付着したトナー2の層厚を規制する層
厚規制体7とを備えており、該現像ローラ6は、感光体
8と所定のニップ幅で接触している。かかる現像装置1
は、原稿などの画像が光学装置によって感光体8の表面
に照射されて感光体8が露光されることにより、感光体
8の表面に所定の静電潜像が形成され、層厚規制体7に
て均一な厚みに形成された現像ローラ6表面のトナー2
が、感光体8の表面に付着することにより感光体8の静
電潜像が現像されるようになっている。
【0009】上記現像ローラ6は、図2にも示すよう
に、金属棒などの剛性の回転軸61の周囲に、導電性及
び弾性を有する内層62が同心状に設けられ、更に、こ
の内層62の周囲に、表面に細微な凹凸が形成された表
面層63が同心状に設けられた構造となっている。回転
軸61は、剛性が大きく曲り難いものであれば特に限定
されず、例えばステンレス鋼、表面処理鋼などを用いる
ことができる。内層62は、電気抵抗が103〜1010
Ω・cm、JIS−A硬度20〜60度の変形し易く、
変形回復性に優れた材質が用いられ、前記条件を満足す
るものとしては、例えば、ポリウレタン、エチレンプロ
ピレンジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、
クロロプレンゴム、シリコンゴムなどの弾性体または発
泡体に、カーボンブラックなどの導電性付与剤を添加し
て電気抵抗を調整したものを用いることができる。この
内層62の厚みは、5〜10mm程度に形成すればよ
い。内層62の形成は、公知の注型法、プレス法、トラ
ンスファー法などによって回転軸61の周囲に形成する
ことができる。
に、金属棒などの剛性の回転軸61の周囲に、導電性及
び弾性を有する内層62が同心状に設けられ、更に、こ
の内層62の周囲に、表面に細微な凹凸が形成された表
面層63が同心状に設けられた構造となっている。回転
軸61は、剛性が大きく曲り難いものであれば特に限定
されず、例えばステンレス鋼、表面処理鋼などを用いる
ことができる。内層62は、電気抵抗が103〜1010
Ω・cm、JIS−A硬度20〜60度の変形し易く、
変形回復性に優れた材質が用いられ、前記条件を満足す
るものとしては、例えば、ポリウレタン、エチレンプロ
ピレンジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、
クロロプレンゴム、シリコンゴムなどの弾性体または発
泡体に、カーボンブラックなどの導電性付与剤を添加し
て電気抵抗を調整したものを用いることができる。この
内層62の厚みは、5〜10mm程度に形成すればよ
い。内層62の形成は、公知の注型法、プレス法、トラ
ンスファー法などによって回転軸61の周囲に形成する
ことができる。
【0010】次に、表面層63は、例えば、ポリウレタ
ン樹脂などの熱可塑性エラストマーなどの合成樹脂材料
が用いられ、その表面が、D−4(μm)≦Rz≦D+
4(μm)の関係を有する凹凸面に形成されている[R
zは表面粗さ(μm)を、Dは現像剤の平均粒子径(μ
m)をそれぞれ示す]。
ン樹脂などの熱可塑性エラストマーなどの合成樹脂材料
が用いられ、その表面が、D−4(μm)≦Rz≦D+
4(μm)の関係を有する凹凸面に形成されている[R
zは表面粗さ(μm)を、Dは現像剤の平均粒子径(μ
m)をそれぞれ示す]。
【0011】表面層63の表面に上記凹凸を形成する手
段は特に限定されず、例えば、微粒子の混合された樹脂
を用いて凹凸面を有する表面層63を形成したり、或い
は、表面層63の表面にエンボス加工を施して凹凸を形
成したり、或いは、表面層63の表面に切削加工を施し
て凹凸を形成するなど各種の手段を用いることができる
が、適度な凹凸を簡易に形成することができることか
ら、微粒子の混合された樹脂を用いる手段が好ましい。
段は特に限定されず、例えば、微粒子の混合された樹脂
を用いて凹凸面を有する表面層63を形成したり、或い
は、表面層63の表面にエンボス加工を施して凹凸を形
成したり、或いは、表面層63の表面に切削加工を施し
て凹凸を形成するなど各種の手段を用いることができる
が、適度な凹凸を簡易に形成することができることか
ら、微粒子の混合された樹脂を用いる手段が好ましい。
【0012】微粒子としては、上記関係式の凹凸を形成
するものであれば特に限定されないが、樹脂溶液に溶解
せず且つ樹脂の化学的特性に影響を与えず、更に、自身
変形が少ないことから無機化合物粒子を用いることが好
ましい。無機化合物としては、例えば、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウ
ムなどが例示される。また、無機化合物粒子は、その平
均粒子径が、前記現像剤の平均粒子径Dの1/3倍〜2
/3倍のものが好ましい。
するものであれば特に限定されないが、樹脂溶液に溶解
せず且つ樹脂の化学的特性に影響を与えず、更に、自身
変形が少ないことから無機化合物粒子を用いることが好
ましい。無機化合物としては、例えば、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウ
ムなどが例示される。また、無機化合物粒子は、その平
均粒子径が、前記現像剤の平均粒子径Dの1/3倍〜2
/3倍のものが好ましい。
【0013】具体的には、例えば、平均粒径10μmの
現像剤2に対して、粒径3.0〜6.7μm程度、好ま
しくは粒径6〜6.5μm程度の無機化合物粒子を、概
ね10〜20重量%程度添加したものを用いることによ
り、良好な凹凸面を形成することができる。尚、表面層
63には、別途にカーボンブラックなどの導電性付与剤
が添加される。表面層63の形成は、表面に無機化合物
粒子が表出する方法であれば限定されず、例えば、ディ
ッピング法やスプレー法などの塗膜形成法が例示され
る。
現像剤2に対して、粒径3.0〜6.7μm程度、好ま
しくは粒径6〜6.5μm程度の無機化合物粒子を、概
ね10〜20重量%程度添加したものを用いることによ
り、良好な凹凸面を形成することができる。尚、表面層
63には、別途にカーボンブラックなどの導電性付与剤
が添加される。表面層63の形成は、表面に無機化合物
粒子が表出する方法であれば限定されず、例えば、ディ
ッピング法やスプレー法などの塗膜形成法が例示され
る。
【0014】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
更に詳述する。実施例1 ポリプロピレングリコール(平均官能基数3.0、平均
分子量4000)100重量部と、導電性付与剤として
カーボンブラック5重量部と、硬化触媒(ジブチルチン
ジラウレート)0.001重量部とを充分混合し、これ
にトリレンジイソシアネートを添加し、さらに撹拌、混
合してポリウレタン形成用液を調整し、この液を、予め
回転軸をセットして100℃に予熱した金型内に注入
し、15分間100℃に保持して硬化・架橋反応させ、
脱型し、1〜2時間100〜110℃で熟成し、冷却後
表面を研磨加工して回転軸の周囲に厚さ10mmの内層
を形成した。
更に詳述する。実施例1 ポリプロピレングリコール(平均官能基数3.0、平均
分子量4000)100重量部と、導電性付与剤として
カーボンブラック5重量部と、硬化触媒(ジブチルチン
ジラウレート)0.001重量部とを充分混合し、これ
にトリレンジイソシアネートを添加し、さらに撹拌、混
合してポリウレタン形成用液を調整し、この液を、予め
回転軸をセットして100℃に予熱した金型内に注入
し、15分間100℃に保持して硬化・架橋反応させ、
脱型し、1〜2時間100〜110℃で熟成し、冷却後
表面を研磨加工して回転軸の周囲に厚さ10mmの内層
を形成した。
【0015】次に、表面層を形成する材料として、ポリ
エステル系ポリオールである1,4−ブタンジオールア
ジペートと、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシア
ネート(MDIという)とから合成された熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂90重量部を、テトラハイドロフラン(T
HF)900重量部の溶剤に溶解させ、更に、粒径6.
0μmの酸化マグネシウム(MgO)を10重量部を添
加分散させ、ポリウレタン樹脂を主成分とする浸漬液を
調整した。この液に、前記回転軸上に形成した内層を浸
漬し乾燥することによって、厚さ約8μmの表面層を形
成し、実施例1に係る現像ローラを得た。
エステル系ポリオールである1,4−ブタンジオールア
ジペートと、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシア
ネート(MDIという)とから合成された熱可塑性ポリ
ウレタン樹脂90重量部を、テトラハイドロフラン(T
HF)900重量部の溶剤に溶解させ、更に、粒径6.
0μmの酸化マグネシウム(MgO)を10重量部を添
加分散させ、ポリウレタン樹脂を主成分とする浸漬液を
調整した。この液に、前記回転軸上に形成した内層を浸
漬し乾燥することによって、厚さ約8μmの表面層を形
成し、実施例1に係る現像ローラを得た。
【0016】実施例2 実施例1の酸化マグネシウムに代えて、粒径6.5μm
の炭酸カルシウム(CaCO3)10重量部を用いた以
外は、実施例1と同様にして、実施例2に係る現像ロー
ラを得た。
の炭酸カルシウム(CaCO3)10重量部を用いた以
外は、実施例1と同様にして、実施例2に係る現像ロー
ラを得た。
【0017】実施例3 実施例1の表面層を形成するポリウレタンを88重量部
に、且つ同酸化マグネシウムを12重量部にした以外
は、実施例1と同様にして、実施例3に係る現像ローラ
を得た。
に、且つ同酸化マグネシウムを12重量部にした以外
は、実施例1と同様にして、実施例3に係る現像ローラ
を得た。
【0018】実施例4 実施例1の酸化マグネシウムに代えて、粒径3.2μm
の炭酸カルシウム(CaCO3)10重量部を用いた以
外は、実施例1と同様にして、実施例4に係る現像ロー
ラを得た。
の炭酸カルシウム(CaCO3)10重量部を用いた以
外は、実施例1と同様にして、実施例4に係る現像ロー
ラを得た。
【0019】比較例1 実施例1の表面層を形成するポリウレタンを80重量部
に、且つ同酸化マグネシウムを20重量部にした以外
は、実施例1と同様にして、比較例1に係る現像ローラ
を得た。
に、且つ同酸化マグネシウムを20重量部にした以外
は、実施例1と同様にして、比較例1に係る現像ローラ
を得た。
【0020】比較例2 実施例1の酸化マグネシウムに代えて、粒径1.0μm
の酸化マグネシウム10重量部を用いた以外は、実施例
1と同様にして、比較例2に係る現像ローラを得た。
の酸化マグネシウム10重量部を用いた以外は、実施例
1と同様にして、比較例2に係る現像ローラを得た。
【0021】比較例3 実施例1の酸化マグネシウムに代えて、粒径2.0μm
の炭酸カルシウム10重量部を用いた以外は、実施例1
と同様にして、比較例3に係る現像ローラを得た。
の炭酸カルシウム10重量部を用いた以外は、実施例1
と同様にして、比較例3に係る現像ローラを得た。
【0022】比較例4 実施例1の酸化マグネシウムに代えて、粒径7.5μm
の酸化マグネシウム10重量部を用いた以外は、実施例
1と同様にして、比較例2に係る現像ローラを得た。
の酸化マグネシウム10重量部を用いた以外は、実施例
1と同様にして、比較例2に係る現像ローラを得た。
【0023】比較例5 無機化合物粒子を加えなかった以外は、実施例1と同様
にして、比較例5に係る現像ローラを得た。
にして、比較例5に係る現像ローラを得た。
【0024】表面粗さ 実施例及び比較例の各現像ローラの表面層の粗さについ
て、JIS B0601−1994に規定される10点
平均粗さに準じて測定したところ、表1及び表2に示す
ような結果となった。尚、測定機器は、三豊社製表面粗
さ計(SURF TEST SV400)を用いた。
て、JIS B0601−1994に規定される10点
平均粗さに準じて測定したところ、表1及び表2に示す
ような結果となった。尚、測定機器は、三豊社製表面粗
さ計(SURF TEST SV400)を用いた。
【0025】画像濃度試験 次に、上記各現像ローラを市販のカラープリンタ(富士
通(株)製、GL−8300)の現像装置に組み込み、
平均粒子径10.1μmのトナーを用いて画像濃度を測
定した。その結果を併せて表1及び表2に示す。尚、画
像部の濃度は、画像部3箇所をマクベス濃度計で測定
し、その平均値を求めた。非画像部の濃度は、非画像部
と無印刷用紙の濃度差を薄色色査計で測定した。
通(株)製、GL−8300)の現像装置に組み込み、
平均粒子径10.1μmのトナーを用いて画像濃度を測
定した。その結果を併せて表1及び表2に示す。尚、画
像部の濃度は、画像部3箇所をマクベス濃度計で測定
し、その平均値を求めた。非画像部の濃度は、非画像部
と無印刷用紙の濃度差を薄色色査計で測定した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】実施例の現像ローラは、画像部の濃度が、
何れも1.5以上で、非画像部の濃度が0.003以下
であり、画像濃度の低下が少なく、且つかぶりの生じ難
いものであった。一方、比較例の現像ローラは、画像濃
度が良好であってもかぶりを生じたり、或いは、かぶり
を生じ難いものであっても画像濃度が低かったりして双
方の条件を満足するものとは言えなかった。
何れも1.5以上で、非画像部の濃度が0.003以下
であり、画像濃度の低下が少なく、且つかぶりの生じ難
いものであった。一方、比較例の現像ローラは、画像濃
度が良好であってもかぶりを生じたり、或いは、かぶり
を生じ難いものであっても画像濃度が低かったりして双
方の条件を満足するものとは言えなかった。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る現像ローラは、現像剤の滑
り落ちが低く、従って、画像部を濃く印刷でき、一方、
非画像部に於ける所謂かぶりの発生を防止することがで
きる。
り落ちが低く、従って、画像部を濃く印刷でき、一方、
非画像部に於ける所謂かぶりの発生を防止することがで
きる。
【図1】現像装置の一例を示す概略側面図。
【図2】現像ローラの一例を示す概略斜視図。
1…現像装置、2…現像剤、6…現像ローラ、8…感光
体、61…回転軸、62…内層、63…表面層
体、61…回転軸、62…内層、63…表面層
Claims (3)
- 【請求項1】 現像剤を担持する表面層に凹凸が形成さ
れ、この表面粗さRzが、D−4(μm)≦Rz≦D+
4(μm)の範囲に形成されていることを特徴とする現
像ローラ〔Dは、現像剤の平均粒子径(μm)〕。 - 【請求項2】 前記表面層に、無機化合物粒子が含有さ
れている請求項1記載の現像ローラ。 - 【請求項3】 前記無機化合物粒子の平均粒子径が、前
記現像剤の平均粒子径の1/3倍〜2/3倍である請求
項2記載の現像ローラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001023744A JP2002229326A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 現像ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001023744A JP2002229326A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 現像ローラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002229326A true JP2002229326A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18888993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001023744A Withdrawn JP2002229326A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | 現像ローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002229326A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090825A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | 現像部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001023744A patent/JP2002229326A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090825A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | キヤノン株式会社 | 現像部材、その製造方法、プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 |
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