JP2002229327A - Developing roll and developing device provided therewith - Google Patents

Developing roll and developing device provided therewith

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JP2002229327A
JP2002229327A JP2001027061A JP2001027061A JP2002229327A JP 2002229327 A JP2002229327 A JP 2002229327A JP 2001027061 A JP2001027061 A JP 2001027061A JP 2001027061 A JP2001027061 A JP 2001027061A JP 2002229327 A JP2002229327 A JP 2002229327A
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JP
Japan
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developing
roll
toner
surface layer
developing roll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001027061A
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Japanese (ja)
Inventor
善之 ▲高▼野
Yoshiyuki Takano
Makoto Nakamura
誠 中村
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roll by which the inclination of developing γis made to be steep even when the surface of the roll is worn with the lapse of time and also toner is saturated at developing potential being low potential of <=150 V and whose durability is improved, and a developing device provided therewith. SOLUTION: This developing roll 10 is successively provided with a core shaft 1, an elastic layer 2 and a surface layer 3, and its volume resistance at an initial stage is set to <=1.5×104 Ωcm, its capacitance at the initial stage is set to >=1.5×10-4 F/m2, and besides, the volume resistance after the 75% of the surface layer 3 is worn is set to <=1.5×106 Ωcm, and also the capacitance after the 75% of the surface layer 3 is worn is set to >=1.0×10-6 F/m2. The JIS-A hardness of the roll 10 is desirably 25 to 50. The thickness of the surface layer of the roll 10 is desirably <=30 μm, and the ASKER-C hardness of the roll 10 including the surface layer is desirably <=55 (303 g load).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真装置或いは静電記録装置
において用いられる現像ロールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing roll used in an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile or an electrostatic recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の電子写真装置、特に、小型の電子写真装置の分野に
おいては、メンテナンスの簡素化が進められており、例
えば、特開昭53−3233号公報(以下、「従来技術
1」という。)に示されているように、感光体表面、感
光紙、記録紙等の画像担持体上に形成された静電潜像を
1成分トナーを使用して現像するタイプの現像装置が実
用化されている。図11は、このような従来の現像装置
の概略説明図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of electrophotographic apparatuses such as copiers, printers and facsimile machines, especially in the field of small electrophotographic apparatuses, simplification of maintenance has been promoted. As described in the official gazette (hereinafter referred to as "prior art 1"), an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive member surface, photosensitive paper, or recording paper is formed using a one-component toner. A developing device of a type which develops by using a developing device has been put to practical use. FIG. 11 is a schematic explanatory view of such a conventional developing device.

【0003】図11に示されているように、感光体ドラ
ム101は、表層部Aと基体部Bとからなっている。表
層部Aは、画像担持体として機能するものであり、そし
て、基体部Bは、画像担持体支持部材として機能するも
のである。基体部Bは、金属製ドラム102の表面に比
較的弾性を有する導電性ゴム103を接着し、そして、
その上にアルミニウム箔のような可撓性金属箔104を
接着してなり、また、表層部Aは、さらにその上にセレ
ンのような金属を蒸着して形成した光導電性絶縁体層1
05よりなる。感光体ドラム101の表面には、現像ロ
ール106が圧接して設けられている。現像ロール10
6は、金属ロール107及びその表面に形成された導電
性の合成ゴム、ウレタンフォーム等よりなる弾性層10
8を有している。このような現像ロール106の弾性層
108からブリードアウトしてきた可塑剤や低分子物質
が感光体ドラム101の表面部Aを汚染したり、また、
トナーの粘着(タッキング)やフィルミングが現像ロー
ル106の弾性層108上に生じるので、現像ロール1
06の弾性層108の表面にトナー離型性のよい樹脂か
らなる表面層(図示せず)を被覆して、前記可塑剤や低
分子物質のブリードアウトを防止すると共にトナーの粘
着やフィルミングを防止した現像ロールもある。
As shown in FIG. 11, a photosensitive drum 101 includes a surface portion A and a base portion B. The surface layer portion A functions as an image carrier, and the base portion B functions as an image carrier support member. The base portion B adheres a relatively elastic conductive rubber 103 to the surface of the metal drum 102, and
A flexible metal foil 104 such as an aluminum foil is adhered thereon, and the surface layer portion A further comprises a photoconductive insulator layer 1 formed by evaporating a metal such as selenium thereon.
It consists of 05. On the surface of the photosensitive drum 101, a developing roll 106 is provided in pressure contact. Development roll 10
6 is a metal roll 107 and an elastic layer 10 made of conductive synthetic rubber, urethane foam or the like formed on its surface.
Eight. Such a plasticizer or a low-molecular substance bleeding out from the elastic layer 108 of the developing roll 106 contaminates the surface portion A of the photosensitive drum 101,
Since toner adhesion (tacking) and filming occur on the elastic layer 108 of the developing roll 106, the developing roll 1
In addition, the surface of the elastic layer 108 is coated with a surface layer (not shown) made of a resin having good toner release properties to prevent bleed-out of the plasticizer and the low-molecular substance and to prevent adhesion and filming of the toner. Some development rolls have been prevented.

【0004】そして、現像ロール106と感光体ドラム
101の基体部Bとの間には、バイアス電源109が接
続されている。現像ロール106の上部には、1成分非
磁性トナー110を収容したホッパー111がその開口
下部を現像ロール106の表面に所定の間隔を置いて設
けられている。ホッパー111の右側側壁の内側には、
摩擦帯電部材112が接着されている。現像ロール10
6の右側側面には、均平部材113がその表面を現像ロ
ール106の表面に圧接して設けられている。この均平
部材113は、金属製ロール114の表面にゴム層11
5を接着し、その上に摩擦帯電部材116を被覆してな
り、回転不能に設けられている。
[0004] A bias power supply 109 is connected between the developing roll 106 and the base portion B of the photosensitive drum 101. A hopper 111 containing a one-component non-magnetic toner 110 is provided at an upper portion of the developing roll 106 with a lower portion of the opening at a predetermined interval on the surface of the developing roll 106. Inside the right side wall of the hopper 111,
The friction charging member 112 is adhered. Development roll 10
On the right side of 6, a leveling member 113 is provided with its surface pressed against the surface of the developing roll 106. The leveling member 113 has a rubber layer 11 on the surface of the metal roll 114.
5 is adhered, and a triboelectric charging member 116 is coated thereon, and is provided so as not to rotate.

【0005】かかる現像ロール106によれば、その表
面に薄層化させたトナーを担持させ、これを静電潜像の
形成された感光体ドラム101に当接させると、トナー
が感光体ドラム101に現像電界に応じて移行するの
で、感光体ドラム101に形成された静電潜像が可視像
化される。このような現像ロール106においては、ト
ナーと現像ロール106の表面との接触による摩擦帯電
によってトナーの帯電の極性及び帯電量を制御する必要
がある。トナーの感光体ドラム101への移動は、トナ
ーの帯電の極性及び現像電解に応じて、静電潜像の画像
部及び非画像部(地肌部)を選択することにより行われ
る。この装置によれば、トナーに磁性材料を使うことな
く、カラー化が容易であるという利点がある。
According to the developing roll 106, a thin layer of toner is carried on the surface thereof and is brought into contact with the photosensitive drum 101 on which an electrostatic latent image is formed. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 101 is visualized. In such a developing roll 106, it is necessary to control the polarity and amount of charging of the toner by frictional charging due to contact between the toner and the surface of the developing roll 106. The movement of the toner to the photosensitive drum 101 is performed by selecting an image portion and a non-image portion (background portion) of the electrostatic latent image according to the polarity of the toner charge and the development electrolysis. According to this apparatus, there is an advantage that colorization is easy without using a magnetic material for the toner.

【0006】また、特公昭64−1022号公報(以
下、「従来技術2」という)には、磁気ブラシから一成
分系非磁性トナー粒子を現像ローラーに受け渡すように
した現像装置が記載されている。図12は、このような
従来の現像装置の概略説明図である。
Japanese Patent Publication No. Sho 64-1022 (hereinafter referred to as "prior art 2") discloses a developing device in which one-component non-magnetic toner particles are transferred from a magnetic brush to a developing roller. I have. FIG. 12 is a schematic explanatory view of such a conventional developing device.

【0007】図12に示すように、一成分系非磁性トナ
ー粒子を帯電するための磁性キャリヤを吸着して磁気ブ
ラシ212を形成する回転可能な磁気ローラー208
と、該磁気ローラー208と静電像保持体201との間
に位置し、磁気ローラー208が形成する磁気ブラシ2
12から分離した帯電トナー207を担持して、静電像
保持体201上の静電像を現像するための現像ローラー
211と、を有し、上記磁気ローラー208と現像ロー
ラー211との間に交番電界を形成して上記磁気ブラシ
212から一成分系非磁性トナー207を現像ローラー
211に受け渡す現像装置203が記載されている。こ
の現像装置203によれば、トナー帯電を2成分現像剤
で立ち上げて、磁気ローラー208上に形成した磁気ブ
ラシ212で現像ローラー211上にトナー207を供
給することにより、現像ローラー211への接触部材を
無くし、かつ、トナー粒子207へのストレスを低減す
ることにより、現像装置203の据え置きが可能とな
る。
As shown in FIG. 12, a rotatable magnetic roller 208 which forms a magnetic brush 212 by adsorbing a magnetic carrier for charging one-component non-magnetic toner particles.
And a magnetic brush 2 formed between the magnetic roller 208 and the electrostatic image holding member 201 and formed by the magnetic roller 208.
And a developing roller 211 for carrying the charged toner 207 separated from the developing roller 12 and developing the electrostatic image on the electrostatic image holding member 201. A developing device 203 that forms an electric field and transfers the one-component non-magnetic toner 207 from the magnetic brush 212 to the developing roller 211 is described. According to the developing device 203, the toner charge is started up with the two-component developer, and the toner 207 is supplied onto the developing roller 211 by the magnetic brush 212 formed on the magnetic roller 208. By eliminating the members and reducing the stress on the toner particles 207, the developing device 203 can be kept stationary.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記「従来技術1」に
記載された従来の画像担持体上に形成された静電潜像を
1成分トナーを使用して現像するタイプの現像装置にお
いては、トナー薄層ブレードへのトナー固着、現像ロー
ルへのトナーフィルミング、現像ロール表面への経時で
のスジ等の傷の発生、トナーの劣化(ストレス)によるト
ナー帯電量、及び、現像ロール上へのトナー付着量の経
時変化、トナー補給時の地汚れ等数々の問題のために、
数十kレベルプリントして交換できるカートリッジ形態
を取らざるを得ず、そのために、現像装置の据え置きが
できないという問題があった。
In a conventional developing device of the type described in "Prior Art 1", which develops an electrostatic latent image formed on an image carrier using a one-component toner, Adhesion of toner to the toner thin layer blade, toner filming to the developing roll, generation of scratches on the surface of the developing roll over time, toner charge amount due to toner deterioration (stress), and Due to various problems such as a change in the amount of toner attached over time and background contamination when replenishing toner,
There is no choice but to take a cartridge form that can be replaced after printing several tens of k levels, and therefore, there is a problem that the developing device cannot be installed.

【0009】このような問題点を解決するために「従来
技術2」が提案されたが、「従来技術2」は、感光体ド
ラムを高帯電電位に帯電させるので、感光体ドラムの低
寿命化につながり、そのために、感光体ドラムを低帯電
電位に帯電させて帯電時の劣化を少なくしようという試
みがなされている。このように、感光体ドラムを低帯電
電位に帯電させると、現像バイアスを低く設定する必要
がある。また、高画質化という観点からは、多値(画像
の書き込み変調パターンを多数の階調を用いて出すも
の)から2値(画像の書き込み変調パターンを2つの階
調を用いて出すもの、即ち、ドットの濃度がすべて同じ
で、ドットの打ち方により階調を変化させるもの)にす
るために、現像γ(静電電位に対する画像濃度の特性曲
線の勾配)をできるだけ立たせ、且つ、飽和の現像ポテ
ンシャルをできるだけ、小さくする必要性が生じてき
た。
In order to solve such a problem, "Prior art 2" has been proposed. However, "Prior art 2" shortens the life of the photosensitive drum because the photosensitive drum is charged to a high charging potential. Attempts have been made to charge the photosensitive drum to a low charging potential to reduce deterioration during charging. As described above, when the photosensitive drum is charged to a low charging potential, the developing bias needs to be set low. Further, from the viewpoint of high image quality, from multi-valued (the image writing modulation pattern is output using a large number of gradations) to binary (the image writing modulation pattern is output using the two gradations, ie, In order to make the dot density the same and to change the tone depending on how the dots are hit, the development γ (gradient of the characteristic curve of the image density with respect to the electrostatic potential) is made as high as possible, and the saturation development is performed. The need has arisen to minimize the potential as much as possible.

【0010】本発明は、かかる問題を解決することを目
的としている。即ち、本発明は、経時でロール表面に摩
耗が生じても現像γの傾きを急峻にできると共に150
V以下の低電位の現像ポテンシャルでトナーを飽和させ
ることができる耐久性を向上させた現像ロール及びそれ
を有する現像装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem. That is, according to the present invention, even when abrasion occurs on the roll surface over time, the inclination of the development γ can be made steep and the
It is an object of the present invention to provide a developing roller with improved durability that can saturate toner with a developing potential of a low potential of V or less, and a developing device having the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者は、芯軸、弾性
層及び表面層を順次有する現像ロールにおいて、その初
期の体積抵抗を1.5×104 Ω・cm以下とすると共
に、その初期の静電容量を1.5×10-4/m2以上と
し、しかも、その表面層の75%が磨耗した後の体積抵
抗を1.5×106 Ω・cm以下とすると共に、その表
面層の75%が磨耗した後の静電容量を1.0×10-6
/m2以上とすることによって、経時でロール表面に摩耗
が生じても現像γの傾きを急峻にできると共に150V
以下の低電位の現像ポテンシャル(即ち、感光体におけ
る画像部の表面電位と現像バイアスとの差)でトナーを
飽和させることができる耐久性を向上させた現像ロール
及びそれを有する現像装置を提供できることを見出して
本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has proposed that, in a developing roll having a core axis, an elastic layer and a surface layer in order, the initial volume resistance is not more than 1.5 × 10 4 Ω · cm, The initial capacitance is 1.5 × 10 −4 / m 2 or more, and the volume resistance after 75% of the surface layer is worn is 1.5 × 10 6 Ω · cm or less. The capacitance after the 75% of the surface layer is worn is 1.0 × 10 −6.
/ m 2 or more, the slope of development γ can be steep even if the roll surface is worn over time,
It is possible to provide a developing roller having an improved durability capable of saturating toner with the following low-potential developing potential (that is, a difference between the surface potential of an image area on a photoconductor and a developing bias) and a developing device having the same. To complete the present invention.

【0012】即ち、請求項1に記載された発明は、芯
軸、弾性層及び表面層を順次有する現像ロールにおい
て、その初期の体積抵抗を1.5×104 Ω・cm以下
とすると共に、その初期の静電容量を1.5×10-4
/m2以上とし、しかも、その表面層の75%が磨耗した
後の体積抵抗を1.5×106 Ω・cm以下とすると共
に、その表面層の75%が磨耗した後の静電容量を1.
0×10-6F/m2以上としたことを特徴とする現像ロー
ルである。
That is, according to the first aspect of the present invention, in a developing roll having a core axis, an elastic layer, and a surface layer in order, the initial volume resistance is set to 1.5 × 10 4 Ω · cm or less, The initial capacitance is 1.5 × 10 −4 F
/ m 2 or more, and the volume resistance after 75% of the surface layer is worn is 1.5 × 10 6 Ω · cm or less, and the capacitance after 75% of the surface layer is worn. 1.
A developing roll characterized by having a pressure of 0 × 10 −6 F / m 2 or more.

【0013】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載された発明において、JIS−A硬度が25〜50
度であることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the JIS-A hardness is 25 to 50.
Degree.

【0014】請求項3に記載された発明は、請求項1又
は2に記載された発明において、表面層の厚みが30μ
m以下であり、且つ、表面層を含めた現像ロールのAS
KER−C硬度が55度(303g荷重)以下であること
を特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the surface layer has a thickness of 30 μm.
m or less and the AS of the developing roll including the surface layer
KER-C hardness is 55 degrees (303 g load) or less.

【0015】請求項4に記載された発明は、請求項1〜
3のいずれかに記載の現像ロールを感光体ドラムに平行
に接触して設け、該現像ロールに対向してトナー供給ロ
ールを設け、そして、該供給ロール上にドクターブレー
ドを設けて、キャリアとトナーとが混合した磁気ブラシ
を現像ロールに当接させることによりトナーのみを現像
ロール上へ供給するようにしたことを特徴とする現像装
置である。
The invention described in claim 4 is the first invention.
3. The developing roller according to any one of 3) is provided in parallel contact with the photosensitive drum, a toner supply roll is provided to face the development roll, and a doctor blade is provided on the supply roll to provide a carrier and a toner. And a magnetic brush in which the toner is mixed is brought into contact with the developing roll to supply only the toner onto the developing roll.

【0016】請求項5に記載された発明は、請求項4に
記載された発明において、感光体における画像部の表面
電位と現像バイアスとの差が150V以下において感光
体上へのトナー付着量が飽和することを特徴とするもの
である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect, when the difference between the surface potential of the image area of the photosensitive member and the developing bias is 150 V or less, the amount of toner adhering to the photosensitive member is reduced. It is characterized by being saturated.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態を
示す現像ロールの断面図であり、図2は、本発明の一実
施の形態を示す現像ロールを用いた現像装置の概略説明
図であり、そして、図3は、現像ロールの体積抵抗及び
静電容量の測定法を説明するための説明図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing roll showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a developing device using the developing roll showing one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring the volume resistance and the capacitance of the developing roll.

【0018】図1において、10は現像ロールである。
現像ロール10は、芯軸1、弾性層2及び表面層3を順
次有している。現像ロール10は、その初期の体積抵抗
を1.5×104 Ω・cm以下とすると共に、その初期
の静電容量を1.5×10-4F/m2以上とし、しかも、
その表面層の75%が磨耗した後の体積抵抗を1.5×
106 Ω・cm以下とすると共に、その表面層の75%
が磨耗した後の静電容量を1.0×10-6F/m2以上と
する。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a developing roll.
The developing roll 10 has a core shaft 1, an elastic layer 2, and a surface layer 3 in this order. The developing roll 10 has an initial volume resistance of 1.5 × 10 4 Ω · cm or less and an initial capacitance of 1.5 × 10 −4 F / m 2 or more.
The volume resistance after 75% of the surface layer is worn is 1.5 ×
10 6 Ω · cm or less and 75% of the surface layer
The capacitance after wear is set to 1.0 × 10 −6 F / m 2 or more.

【0019】本発明の現像ロール10は、現像γ(静電
電位に対する画像濃度の特性曲線の勾配)が飽和してい
る領域で現像させるプロセス(2値現像プロセス)に用
いられるが、感光体へのダメージを少なくするために、
その初期の体積抵抗を1.5×104 Ω・cm以下にす
ると共に、その初期の静電容量を1.5×10-4F/m2
以上にしたので、低現像ポテンシャルで現像γを飽和さ
せることができる。そして、かかる電気抵抗及び静電容
量は、経時でロール表面に摩耗が生じると変化して現像
γが飽和しないといった不具合が発生することがある
が、本発明の現像ロール10は、その表面層の75%が
磨耗した後の体積抵抗を1.5×106Ω・cm以下と
低電気抵抗にすると共に、その表面層の75%が磨耗し
た後の静電容量を1.0×10-6F/m2以上と高静電容
量としたので、現像γが飽和しないといった不具合が発
生することはない。従来、現像ロールにおける耐久性の
考え方は、その表面の耐磨耗性を上げることや摩擦係数
を小さくするということであったが、本発明の現像ロー
ル10によれば、表面層は磨耗するものという考えに立
ち、150Vという低電位現像ポテンシャルで現像トナ
ー量を飽和させることが可能な電気的特性、即ち、初期
及び表面層の75%が磨耗した後における体積抵抗及び
静電容量を規定して耐久性を向上させた。
The developing roll 10 of the present invention is used in a process (binary developing process) for developing in a region where the development γ (gradient of the characteristic curve of the image density with respect to the electrostatic potential) is saturated. In order to reduce the damage of
The initial volume resistance is 1.5 × 10 4 Ω · cm or less, and the initial capacitance is 1.5 × 10 −4 F / m 2.
As described above, development γ can be saturated with a low development potential. The electric resistance and the capacitance may change when the roll surface wears over time, causing a problem that the development γ is not saturated. However, the development roll 10 of the present invention has The volume resistance after 75% wear is reduced to 1.5 × 10 6 Ω · cm or less, and the capacitance after 75% of the surface layer is worn is reduced to 1.0 × 10 −6. Since the electrostatic capacity is as high as F / m 2 or more, there is no problem that the development γ is not saturated. Conventionally, the concept of the durability of the developing roll is to increase the abrasion resistance of the surface and to reduce the coefficient of friction. However, according to the developing roll 10 of the present invention, the surface layer is worn. Based on the idea, the electrical characteristics capable of saturating the amount of the developing toner at a low developing potential of 150 V, that is, the volume resistance and the capacitance at the initial stage and after the 75% of the surface layer is worn are defined. Improved durability.

【0020】それ故、本発明の現像ロール10によれ
ば、その初期の体積抵抗を1.5×104 Ω・cm以下
とすると共に、その初期の静電容量を1.5×10-4
/m2以上とし、しかも、その表面層の75%が磨耗した
後の体積抵抗を1.5×106Ω・cm以下とすると共
に、その表面層の75%が磨耗した後の静電容量を1.
0×10-6F/m2以上とするすことによって、経時でロ
ール表面に摩耗が生じても現像γの傾きを急峻にできる
と共に150V以下の低電位の現像ポテンシャル(即
ち、感光体における画像部の表面電位と現像バイアスと
の差)でトナーを飽和させることができ、そのために、
耐久性を向上させることができる。
Therefore, according to the developing roll 10 of the present invention, the initial volume resistance is 1.5 × 10 4 Ω · cm or less, and the initial capacitance is 1.5 × 10 -4. F
/ m 2 or more, and the volume resistance after 75% of the surface layer is worn is 1.5 × 10 6 Ω · cm or less, and the capacitance after 75% of the surface layer is worn. 1.
By setting it to 0 × 10 −6 F / m 2 or more, the slope of the development γ can be made steep even if the roll surface is worn over time, and the development potential at a low potential of 150 V or less (that is, the image on the photoreceptor). (The difference between the surface potential of the portion and the developing bias), the toner can be saturated.
Durability can be improved.

【0021】本発明の現像ロール10の重要な特性は、
その電気的特性にあり、電気抵抗及び静電容量をそれぞ
れ前記したように低電気抵抗及び高静電容量としたこと
にある。最近のシステムの高寿命化(特に感光体)にとも
ない、低帯電電位にして、感光体の劣化を少なくしよう
という試みがあり、それにしたがって、現像バイアスを
低く設定せざるを得ない。さらに、多値から2値にする
ために、高現像γが必要となってくる。導電性が要求さ
れるために、カーボンブラック、金属酸化物等の導電剤
を添加する必要がある。
Important characteristics of the developing roll 10 of the present invention are as follows.
In terms of its electric characteristics, the electric resistance and the capacitance are set to the low electric resistance and the high capacitance, respectively, as described above. In recent years, as the life of the system has been prolonged (especially the photoreceptor), attempts have been made to reduce the deterioration of the photoreceptor by lowering the charging potential, and accordingly the developing bias must be set lower. Further, in order to change from multiple values to binary values, high development γ is required. Since conductivity is required, it is necessary to add a conductive agent such as carbon black or metal oxide.

【0022】かかる現像ロール10は、金属からなる芯
軸1の周囲にゴム又はエラストマーからなる弾性層2を
有している。弾性層2としては、例えば、エチレンプロ
ピレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、スチレン
ゴム、イソプレンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴ
ム、ウレタンフォーム等のゴム又はエラストマーが使用
できる。硬度としては、画像のドット再現性を良くする
ためには、ニップ幅が広すぎない方が良く、そのための
硬度としては、JIS−A硬度で25〜50度が好まし
い。
The developing roll 10 has an elastic layer 2 made of rubber or elastomer around a core shaft 1 made of metal. As the elastic layer 2, for example, a rubber or an elastomer such as ethylene propylene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, styrene rubber, isoprene rubber, silicone rubber, urethane rubber, or urethane foam can be used. As for the hardness, in order to improve the dot reproducibility of the image, it is better that the nip width is not too wide, and the hardness is preferably 25 to 50 JIS-A hardness.

【0023】弾性層2の外周表面には、例えば、フルオ
ロオレフィンとエチレン性不飽和単量体との共重合体で
ある溶剤可溶性フッ素系樹脂に導電剤を添加した樹脂組
成物で形成した表面層3を有している。ここに記載した
樹脂組成物は、あくまでも例示であって、本発明の目的
に反しないかぎりその他の樹脂組成物であってもかまわ
ない。表面層3は、例えば、ディップ法、スプレーコー
ト、ロールコート等の公知のコーティング、或いは、チ
ューブ状に成形した成形物を被覆することにより形成す
ることができる。表面層3の厚みは、好ましくは、30
μm以下である。表面層3の厚みが30μmを越える
と、弾性層の硬度より硬くなってしまい、且つ、割れや
すくなる。
On the outer peripheral surface of the elastic layer 2, for example, a surface layer formed of a resin composition obtained by adding a conductive agent to a solvent-soluble fluororesin which is a copolymer of a fluoroolefin and an ethylenically unsaturated monomer. Three. The resin composition described here is merely an example, and other resin compositions may be used as long as the object of the present invention is not contravened. The surface layer 3 can be formed, for example, by coating a known coating such as a dip method, a spray coat, a roll coat or the like, or a tube-shaped molded product. The thickness of the surface layer 3 is preferably 30
μm or less. When the thickness of the surface layer 3 exceeds 30 μm, it becomes harder than the hardness of the elastic layer, and it is easily broken.

【0024】表面層3を含めた現像ロール10のJIS
−A硬度は、好ましくは、25〜50度である。JIS
−A硬度が25度を下回ると感光体とのニップ幅が広く
なり過ぎるので、現像された画像(ドット)部のトナー
を乱してしまい、逆に、50度を越えると、ニップ内の
接触圧力が高すぎるために、感光体上の画像にトナーを
十分に付着させることができない。また、表面層3を含
めた現像ロール10のASKER−C硬度は、好ましく
は、303g荷重で55度以下である。ドット再現性を
良くするためには、表面層3をある程度硬くする必要が
あるので、そのASKER−C硬度は、好ましくは、5
5度以下である。JIS−A硬度測定ではASKER−
C硬度で出るような差が出ない。
JIS of developing roll 10 including surface layer 3
-A hardness is preferably 25 to 50 degrees. JIS
If the -A hardness is less than 25 degrees, the nip width with the photoreceptor becomes too wide, and the toner in the developed image (dot) portion is disturbed. Due to too high a pressure, the toner cannot sufficiently adhere to the image on the photoconductor. The ASKER-C hardness of the developing roll 10 including the surface layer 3 is preferably 55 degrees or less under a load of 303 g. Since the surface layer 3 needs to be hardened to some extent in order to improve dot reproducibility, its ASKER-C hardness is preferably 5
5 degrees or less. In JIS-A hardness measurement, ASKER-
There is no difference as in C hardness.

【0025】図2に示すように、本発明の現像装置20
によれば、トナーの帯電は、キャリヤーとトナーとが混
合された2成分現像剤16により行われる。現像装置2
0においては、現像ロール10を感光体ドラム11に平
行に接触して設け、該現像ロール10に対向してトナー
供給ロール14を設け、そして、該供給ロール14上に
ドクターブレード15を設けて、キャリアとトナーとを
混合した磁気ブラシを現像ロール10に当接させること
により、トナーのみが現像ロール10上へ供給されるよ
うになっている。そして、現像装置20においては、前
記2成分現像剤16を磁気ロールで構成した供給ロール
14に搬送し、この2成分現像剤16をトナー供給ロー
ル14上に設けたドクターブレード15によって薄層化
すると、キャリアとトナーとが混合した磁気ブラシが形
成される。このように形成された磁気ブラシをトナー薄
層形成部13で現像ロール10に当接させると、トナー
のみが現像ロール10上へ供給される。なお、17は、
トナー補給部である。
As shown in FIG. 2, the developing device 20 of the present invention
According to the above, the toner is charged by the two-component developer 16 in which the carrier and the toner are mixed. Developing device 2
At 0, the developing roll 10 is provided in parallel contact with the photosensitive drum 11, a toner supply roll 14 is provided facing the development roll 10, and a doctor blade 15 is provided on the supply roll 14. By bringing the magnetic brush, in which the carrier and the toner are mixed, into contact with the developing roll 10, only the toner is supplied onto the developing roll 10. Then, in the developing device 20, the two-component developer 16 is conveyed to a supply roll 14 composed of a magnetic roll, and the two-component developer 16 is thinned by a doctor blade 15 provided on the toner supply roll 14. Thus, a magnetic brush in which the carrier and the toner are mixed is formed. When the magnetic brush thus formed is brought into contact with the developing roll 10 at the thin toner layer forming section 13, only the toner is supplied onto the developing roll 10. 17 is
This is a toner supply unit.

【0026】現像ロール10上に供給されたトナーは、
現像ロール10により感光体ドラム11の静電潜像部、
即ち、現像部12(1成分接触現像)に運ばれ、潜像を
現像する。トナー供給ロール14と現像ロール10は非
接触、現像ロールと感光体は接触、非接触どちらでも使
用することはできるが、画質の点からは、接触現像が望
ましい。図示していないが、トナー供給ロール14と現
像ロール10との間、現像ロール10と感光体ドラム1
1との間には、電源を界してバイアス電圧が印加されて
いる。現像ロール10へのバイアスは直流、直流+交流
等があるが、コストの点からは直流バイアスが望まし
い。感光体基体は、本実施例ではドラム感光体を使用し
ているが、ベルト感光体でも使用できる。このような現
像装置20を用いることにより、現像ロール10と接触
する部材が少なくなるので、現像ロール10へのフィル
ミングを防止することができる。また、従来のブレード
トナー薄層タイプの現像装置で問題になっていたブレー
ドへのトナー固着という問題がなくなる。
The toner supplied on the developing roll 10 is
An electrostatic latent image portion of the photosensitive drum 11 by the developing roll 10;
That is, the latent image is transported to the developing unit 12 (one-component contact development) to develop the latent image. The toner supply roll 14 and the developing roll 10 can be used in non-contact, and the developing roll and the photoconductor can be used in either contact or non-contact. However, contact development is desirable from the viewpoint of image quality. Although not shown, between the toner supply roll 14 and the development roll 10, the development roll 10 and the photosensitive drum 1
1, a bias voltage is applied across the power supply. The bias to the developing roll 10 includes DC, DC + AC, etc., but DC bias is desirable from the viewpoint of cost. In this embodiment, a drum photoreceptor is used as the photoreceptor substrate, but a belt photoreceptor can also be used. By using such a developing device 20, the number of members that come into contact with the developing roll 10 is reduced, so that filming on the developing roll 10 can be prevented. In addition, the problem of toner sticking to the blade, which has been a problem in the conventional blade toner thin layer type developing device, is eliminated.

【0027】本発明の現像装置20は、感光体における
画像部(図示せず)の表面電位と現像バイアスとの差が
150V以下において感光体上へのトナー付着量を飽和
するものとなっている。
The developing device 20 of the present invention saturates the amount of toner adhering to the photoconductor when the difference between the surface potential of the image area (not shown) of the photoconductor and the developing bias is 150 V or less. .

【0028】[0028]

【実施例】(実施例1)カーボンブラック5重量%を分
散したポリオール(住友バイエルウレタン社製)とイソ
シアネート(コロネートT65)とからなる樹脂組成物
を、予め接着剤を塗布した直径8mmのステンレススチ
ール(SUS)芯軸の周囲に、1ショット法にて被覆し
てウレタンエラストマー層を形成し、このウレタンエラ
ストマー層を外径研削して直径16mmに調整すること
により、SUSの芯軸の表面に4mm厚の弾性層を有す
るロールを形成した。そして、フッ素樹脂(住友3M社
製、THV220P)をメチルエチルケトン(MEK)
に溶解させた後、このフッ素樹脂溶液にカーボンブラッ
ク20重量%(フッ素樹脂に対して)を分散させてフッ
素樹脂塗布液とし、このフッ素樹脂塗布液を前記ロール
の弾性層上にスプレー塗装した後オーブンにて溶剤を揮
発させて厚みが20μmの表面層を形成することにより
現像ロールとした。
(Example 1) A resin composition comprising a polyol (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) in which 5% by weight of carbon black is dispersed and an isocyanate (Coronate T65) is coated with an adhesive in advance of stainless steel having a diameter of 8 mm. (SUS) A urethane elastomer layer was formed by coating around the core axis by a one-shot method, and the urethane elastomer layer was ground to an outer diameter of 16 mm to adjust the diameter of the urethane elastomer layer to 16 mm. A roll having a thick elastic layer was formed. Then, fluororesin (THV220P, manufactured by Sumitomo 3M) is converted to methyl ethyl ketone (MEK).
Then, 20% by weight of carbon black (based on the fluororesin) is dispersed in the fluororesin solution to obtain a fluororesin coating solution, and the fluororesin coating solution is spray-coated on the elastic layer of the roll. The developing roll was obtained by evaporating the solvent in an oven to form a surface layer having a thickness of 20 μm.

【0029】(実施例2)実施例1と同様にSUS芯軸
の表面に弾性層を有するロールを形成した。そして、M
EKを溶剤とする導電性ウレタン塗料(日本ミラクトラ
ン社製、スパレックス)を前記ロールの弾性層上にスプ
レー塗装した後オーブンにて溶剤を揮発させて厚みが2
0μmの表面層を形成することにより現像ロールとし
た。
Example 2 In the same manner as in Example 1, a roll having an elastic layer on the surface of a SUS core shaft was formed. And M
A conductive urethane paint (suprex, manufactured by Nippon Milactran Co., Ltd.) using EK as a solvent is spray-coated on the elastic layer of the roll, and then the solvent is volatilized in an oven to a thickness of 2%.
A developing roll was obtained by forming a surface layer of 0 μm.

【0030】(実施例3)実施例1と同様にSUS芯軸
の表面に弾性層を有するロールを形成した。そして、フ
ルオロオレフィンとエチレン性不飽和単量体との共重合
よりなるフッ素系樹脂(旭硝子社製、ルミフロン)をト
ルエンとキシレンとの混合溶媒で希釈させた後、このフ
ッ素樹脂溶液に金属酸化物(ITO)66重量%(フッ
素樹脂に対して)及び硬化剤20重量%(フッ素樹脂に
対して)を分散させてフッ素樹脂塗布液とし、このフッ
素樹脂塗布液を前記ロールの弾性層上にスプレー塗装し
た後オーブンにて溶剤を揮発させ、続いて、フッ素樹脂
を加熱硬化させて、厚みが20μmの表面層を形成する
ことにより現像ロールとした。
Example 3 In the same manner as in Example 1, a roll having an elastic layer on the surface of the SUS core shaft was formed. After diluting a fluororesin (Lumiflon, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) composed of a copolymer of a fluoroolefin and an ethylenically unsaturated monomer with a mixed solvent of toluene and xylene, a metal oxide is added to the fluororesin solution. (ITO) 66% by weight (relative to the fluororesin) and 20% by weight (relative to the fluororesin) of the curing agent are dispersed to form a fluororesin coating liquid, and this fluororesin coating liquid is sprayed on the elastic layer of the roll. After coating, the solvent was volatilized in an oven, and then the fluororesin was cured by heating to form a surface layer having a thickness of 20 μm, thereby forming a developing roll.

【0031】(比較例1)実施例1と同様にSUS芯軸
の表面に弾性層を有するロールを形成した。そして、フ
ッ素樹脂(住友3M社製、THV220P)をMEKに
溶解させた後、このフッ素樹脂溶液にカーボンブラック
3重量%(フッ素樹脂に対して)を分散させてフッ素樹
脂塗布液とし、このフッ素樹脂塗布液を前記ロールの弾
性層上にスプレー塗装した後オーブンにて溶剤を揮発さ
せて厚みが20μmの表面層を形成することにより現像
ロールとした。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, a roll having an elastic layer on the surface of a SUS core shaft was formed. Then, after dissolving a fluororesin (THV220P, manufactured by Sumitomo 3M) in MEK, 3% by weight of carbon black (based on the fluororesin) is dispersed in the fluororesin solution to form a fluororesin coating liquid. The coating liquid was spray-coated on the elastic layer of the roll, and then the solvent was volatilized in an oven to form a surface layer having a thickness of 20 μm.

【0032】(比較例2)実施例1と同様にSUS芯軸
の表面に弾性層を有するロールを形成した。そして、フ
ルオロオレフィンとエチレン性不飽和単量体との共重合
よりなるフッ素系樹脂(旭硝子社製、ルミフロン)をト
ルエンとキシレンとの混合溶媒で希釈させた後、このフ
ッ素樹脂溶液に金属酸化物(ITO)58重量%(フッ
素樹脂に対して)及び硬化剤20重量%(フッ素樹脂に
対して)を分散させてフッ素樹脂塗布液とし、このフッ
素樹脂塗布液を前記ロールの弾性層上にスプレー塗装し
た後オーブンにて溶剤を揮発させ、続いて、フッ素樹脂
を加熱硬化させて、厚みが20μmの表面層を形成する
ことにより現像ロールとした。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, a roll having an elastic layer on the surface of the SUS core shaft was formed. After diluting a fluororesin (Lumiflon, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) composed of a copolymer of a fluoroolefin and an ethylenically unsaturated monomer with a mixed solvent of toluene and xylene, a metal oxide is added to the fluororesin solution. (ITO) 58% by weight (relative to the fluororesin) and 20% by weight (relative to the fluororesin) of the curing agent are dispersed to form a fluororesin coating liquid, and this fluororesin coating liquid is sprayed on the elastic layer of the roll. After coating, the solvent was volatilized in an oven, and then the fluororesin was cured by heating to form a surface layer having a thickness of 20 μm, thereby forming a developing roll.

【0033】(比較例3)エピクロロヒドリンゴム(ダ
イソー社製)に炭酸カルシウム、硫黄、加硫促進剤等の
添加剤を添加してなるゴム組成物を、予め接着剤を塗布
した直径8mmのステンレススチール(SUS)芯軸の
周囲に、プレス成形により被覆して、ウレタンエラスト
マー層を形成し、このエピクロロヒドリンゴム層を外径
研削して直径16mmに調整することにより、SUSの
芯軸の表面に4mm厚の弾性層を有するロールを形成し
た。そして、フッ素樹脂(住友3M社製、THV220
P)をメチルエチルケトン(MEK)に溶解させた後、
このフッ素樹脂溶液にカーボンブラック20重量%(フ
ッ素樹脂に対して)を分散させてフッ素樹脂塗布液と
し、このフッ素樹脂塗布液を前記ロールの弾性層上にス
プレー塗装した後オーブンにて溶剤を揮発させて厚みが
20μmの表面層を形成することにより現像ロールとし
た。
(Comparative Example 3) A rubber composition obtained by adding additives such as calcium carbonate, sulfur and a vulcanization accelerator to epichlorohydrin rubber (manufactured by Daiso Co., Ltd.) was prepared by applying an adhesive in advance and having a diameter of 8 mm. The circumference of a stainless steel (SUS) core shaft is coated by press molding to form a urethane elastomer layer, and the epichlorohydrin rubber layer is ground to an outer diameter of 16 mm to adjust the diameter of the SUS shaft to 16 mm. A roll having a 4 mm-thick elastic layer on the surface was formed. Then, a fluororesin (manufactured by Sumitomo 3M, THV220)
P) is dissolved in methyl ethyl ketone (MEK),
20% by weight of carbon black (based on the fluororesin) is dispersed in the fluororesin solution to form a fluororesin coating solution. The fluororesin coating solution is spray-coated on the elastic layer of the roll, and then the solvent is volatilized in an oven. Then, a surface layer having a thickness of 20 μm was formed to obtain a developing roll.

【0034】(比較例4)カーボンブラック1重量%を
分散したポリオール(住友バイエルウレタン社製)とイ
ソシアネート(コロネートT65)とからなる樹脂組成
物を、予め接着剤を塗布した直径8mmのステンレスス
チール(SUS)芯軸の周囲に、1ショット法にて被覆
してウレタンエラストマー層を形成し、このウレタンエ
ラストマー層を外径研削して直径16mmに調整するこ
とにより、SUSの芯軸の表面に4mm厚の弾性層を有
するロールを形成した。そして、フッ素樹脂(住友3M
社製、THV220P)をメチルエチルケトン(ME
K)に溶解させた後、このフッ素樹脂溶液にカーボンブ
ラック20重量%(フッ素樹脂に対して)を分散させて
フッ素樹脂塗布液とし、このフッ素樹脂塗布液を前記ロ
ールの弾性層上にスプレー塗装した後オーブンにて溶剤
を揮発させて厚みが20μmの表面層を形成することに
より現像ロールとした。
Comparative Example 4 A resin composition comprising a polyol (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) in which 1% by weight of carbon black was dispersed and an isocyanate (Coronate T65) was coated with an adhesive in advance of stainless steel (diameter 8 mm). SUS) A urethane elastomer layer is formed by coating around the core axis by a one-shot method, and the outer diameter of the urethane elastomer layer is adjusted to a diameter of 16 mm. A roll having an elastic layer was formed. And the fluororesin (Sumitomo 3M
Manufactured by THV220P) with methyl ethyl ketone (ME
K), 20% by weight of carbon black (based on the fluororesin) is dispersed in the fluororesin solution to obtain a fluororesin coating solution, and the fluororesin coating solution is spray-coated on the elastic layer of the roll. After that, the solvent was volatilized in an oven to form a surface layer having a thickness of 20 μm, thereby forming a developing roll.

【0035】前記実施例1〜3及び比較例1〜4により
得られた現像ロールを評価するにあたり、これらの現像
ロールをテープ研磨によって強制的に磨耗させた。その
研磨条件は、ワーク回転数:1540rpm、荒テー
プ:#1000、テープテンション:3kgf/cm2
で行い、初期表面層膜層の75%が磨耗した時点で終了
させた。前記「75%」とは、おおよそ、現像ロール線
速198mm/sec(1回転当たり0.254se
c)で回転する現像ロールが2832000回転したと
きの表面の磨耗量と等しく、感光体線速が180mm/
secの場合、400k枚(プリント枚数)に相当す
る。
In evaluating the developing rolls obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, these developing rolls were forcibly abraded by tape polishing. The polishing conditions were as follows: work rotation speed: 1540 rpm, rough tape: # 1000, tape tension: 3 kgf / cm 2
And the operation was terminated when 75% of the initial surface layer film layer was worn. The “75%” is approximately equal to the developing roll linear velocity of 198 mm / sec (0.254 sec / rotation).
The amount of wear on the surface when the developing roll rotating in c) rotates 2832000 turns is equal to, and the linear velocity of the photoreceptor is
In the case of sec, this corresponds to 400 k sheets (the number of prints).

【0036】そして、実施例1〜3により得られた現像
ロールの初期における現像ポテンシャル(V)と感光体
上トナー付着量(mg/cm2 )との関係を調べた。図
4〜6は、実施例1〜3で得られた現像ロールの初期に
おける現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナー付着
量(mg/cm2 )の関係を示すグラフである。また、
比較例1〜2で得られた現像ロールの初期及び磨耗後に
おける現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナー付着
量(mg/cm2 )の関係を調べた。図7〜10は、そ
れぞれ、比較例1〜2で得られた現像ロールの初期及び
磨耗後における現像ポテンシャル(V)と感光体上トナ
ー付着量(mg/cm2 )との関係を示すグラフであ
る。
Then, the relationship between the initial development potential (V) of the developing rolls obtained in Examples 1 to 3 and the amount of toner adhered on the photoreceptor (mg / cm 2 ) was examined. 4 to 6 are graphs showing the relationship between the development potential (V) and the amount of toner adhered on the photoconductor (mg / cm 2 ) in the initial stage of the development rolls obtained in Examples 1 to 3. Also,
The relationship between the developing potential (V) of the developing rolls obtained in Comparative Examples 1 and 2 at the initial stage and after abrasion and the amount of toner adhered on the photoreceptor (mg / cm 2 ) was examined. FIGS. 7 to 10 are graphs showing the relationship between the developing potential (V) of the developing rolls obtained in Comparative Examples 1 and 2 at the initial stage and after abrasion, and the toner adhesion amount (mg / cm 2 ) on the photoconductor. is there.

【0037】また、実施例1〜3及び比較例1〜4によ
り得られた現像ロールの初期及び磨耗後における「体積
抵抗(Ω・cm)」、「静電容量(F/cm2)」、「J
IS−A硬度(度)」及び「ASKER−C硬度
(度)」をそれぞれ測定すると共に、初期及び経時にお
ける「飽和現像ポテンシャル(感光体上のトナー付着量
が飽和する現像ポテンシャル)(V)」を測定し、さら
に、「ドット再現性」を評価した。但し、前記「体積抵
抗(Ω・cm)」については、図3に示すように、ロー
ルを平行電極に平行に押し当て、その両シャフトに各5
00gの荷重を平行電極方向に加えた状態で導電シャフ
トと平行電極との間に5Vの電圧を印可して測定した。
前記「静電容量(F/m2)」については、図3に示すよ
うに、ロールを平行電極に平行に押し当て、その両シャ
フトに各500gの荷重を平行電極方向に加えた状態で
導電シャフトと平行電極との間に1V電圧を30秒間印
可して測定した。前記「ドット再現性」は、優れている
ものを「○」とし、そして、劣っているものを「×」と
した。これらの測定結果は、次の表1に示される。
The “volume resistance (Ω · cm)”, “capacitance (F / cm 2 )” and “volume resistance” of the developing rolls obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 at the initial stage and after the abrasion are obtained. "J
IS-A hardness (degree) "and" ASKER-C hardness (degree) "were measured, respectively, and" saturated development potential (development potential at which the amount of adhered toner on the photoreceptor is saturated) (V) "at the initial stage and over time. Was measured, and "dot reproducibility" was further evaluated. However, as for the “volume resistance (Ω · cm)”, as shown in FIG. 3, a roll is pressed in parallel to a parallel electrode, and 5 mm is applied to both shafts.
The measurement was performed by applying a voltage of 5 V between the conductive shaft and the parallel electrode while a load of 00 g was applied in the direction of the parallel electrode.
As for the “capacitance (F / m 2 )”, as shown in FIG. 3, a roll is pressed in parallel to a parallel electrode, and a load of 500 g is applied to both shafts in the parallel electrode direction. A 1 V voltage was applied between the shaft and the parallel electrode for 30 seconds for measurement. The "dot reproducibility" was evaluated as "O" for superior and "X" for inferior. The results of these measurements are shown in Table 1 below.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】以上、図4〜10及び表1より次のことが
わかる。即ち、実施例1〜3では、初期及び磨耗後にお
いて、「体積抵抗(Ω・cm)」が低く、且つ、「静電
容量(F/m2)」が大きいので、現像γを現像ポテンシ
ャル150V以下といった低電位で飽和させることがで
き、しかも、ドット再現性も優れている。比較例1で
は、初期及び磨耗後において、現像γが150V以下で
飽和していない。比較例2では、初期では、現像γが1
50V以下で飽和しているが、初期では、現像γが15
0V以下で飽和している。比較例1,2いずれも電気特
性が必要な条件を満足していない。比較例3〜4では、
現像γが150V以下で飽和しているが、ドット再現性
が問題となるレベルである。これはロール硬度の影響と
思われる。
The following can be understood from FIGS. 4 to 10 and Table 1. That is, in the first to third embodiments, since the “volume resistance (Ω · cm)” is low and the “capacitance (F / m 2 )” is large at the initial stage and after abrasion, the developing γ is changed to a developing potential of 150 V. It can be saturated at the following low potentials, and has excellent dot reproducibility. In Comparative Example 1, the development γ was not saturated at 150 V or less at the initial stage and after abrasion. In Comparative Example 2, the development γ was initially 1
It is saturated at 50 V or less.
It is saturated below 0V. Neither of Comparative Examples 1 and 2 satisfy the required conditions for electrical characteristics. In Comparative Examples 3 and 4,
Although the development γ is saturated at 150 V or less, this is a level at which dot reproducibility becomes a problem. This may be due to the effect of roll hardness.

【0040】[0040]

【発明の効果】(1) 請求項1に記載された発明によれ
ば、その初期の体積抵抗を1.5×10 4 Ω・cm以下
とすると共に、その初期の静電容量を1.5×10-4
/m2以上とし、しかも、その表面層の75%が磨耗した
後の体積抵抗を1.5×106 Ω・cm以下とすると共
に、その表面層の75%が磨耗した後の静電容量を1.
0×10-6F/m2以上とするすことによって、経時でロ
ール表面に摩耗が生じても現像γの傾きを急峻にできる
と共に150V以下の低電位の現像ポテンシャル(即
ち、感光体における画像部の表面電位と現像バイアスと
の差)でトナーを飽和させることができ、そのために、
耐久性を向上させることができる。
(1) According to the invention described in claim 1
If the initial volume resistance is 1.5 × 10 Four Ω · cm or less
And the initial capacitance is 1.5 × 10-FourF
/ mTwoAbove, and 75% of the surface layer was worn
1.5 × 106 Ω · cm or less
In addition, the capacitance after 75% of the surface layer is worn is 1.
0x10-6F / mTwoBy doing the above,
Steep slope of development γ even if wear occurs on the tool surface
With a low developing potential of 150 V or less (immediately
That is, the surface potential of the image area of the photoconductor and the developing bias
The difference) can saturate the toner, so that
Durability can be improved.

【0041】(2) 請求項2に記載された発明によれば、
JIS−A硬度が25〜50度であるので、ドット再現
性を良くすることができる。
(2) According to the invention described in claim 2,
Since the JIS-A hardness is 25 to 50 degrees, dot reproducibility can be improved.

【0042】(3) 請求項3に記載された発明によれば、
表面層の厚みが30μm以下であり、且つ、表面層を含
めた現像ロールのASKER−C硬度が55度(303
g荷重)以下であるので、表面層の割れ等を防止するこ
とができ、且つ、ドット再現性を良くすることができ
る。
(3) According to the third aspect of the present invention,
The thickness of the surface layer is 30 μm or less, and the ASKER-C hardness of the developing roll including the surface layer is 55 degrees (303 degrees).
g load) or less, so that cracking of the surface layer and the like can be prevented, and dot reproducibility can be improved.

【0043】(4) 請求項4に記載された発明によれば、
現像ロールを感光体ドラムに平行に接触して設け、該現
像ロールに対向してトナー供給ロールを設け、そして、
該供給ロール上にドクターブレードを設けて、キャリア
とトナーとが混合した磁気ブラシを現像ロールに当接さ
せることによりトナーのみを現像ロール上へ供給するよ
うにしたので、(a) 高速対応が可能であって、しかも、
高画質が得られる現像装置を提供することができ、ま
た、(b) 現像剤中のトナー帯電に比べてが現像ロール上
のトナー帯電料分布がシャープになるので、地汚れを低
減することができる。
(4) According to the invention described in claim 4,
A developing roll is provided in parallel contact with the photosensitive drum, a toner supply roll is provided opposite the developing roll, and
A doctor blade is provided on the supply roll, and a magnetic brush in which carrier and toner are mixed is brought into contact with the development roll so that only the toner is supplied onto the development roll. And
It is possible to provide a developing device capable of obtaining high image quality, and (b) since the toner charge distribution on the developing roll becomes sharper compared to the toner charging in the developer, it is possible to reduce background contamination. it can.

【0044】(5) 請求項4に記載された発明によれば、
感光体における画像部の表面電位と現像バイアスとの差
が150V以下において感光体上へのトナー付着量が飽
和するので、帯電電位を従来より低くすることができ
る。
(5) According to the invention described in claim 4,
When the difference between the surface potential of the image area of the photoconductor and the developing bias is 150 V or less, the amount of toner adhering to the photoconductor is saturated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態を示す現像ロールの断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a developing roll according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態を示す現像ロールを用い
た現像装置の概略説明図である。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a developing device using a developing roll according to an embodiment of the present invention.

【図3】現像ロールの体積抵抗及び静電容量の測定法を
説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring a volume resistance and a capacitance of a developing roll.

【図4】実施例1で得られた現像ロールの初期における
現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナー付着量(m
g/cm2 )の関係を示すグラフである。
FIG. 4 shows a developing potential (V) and a toner adhesion amount (m) on a photoreceptor in the initial stage of the developing roll obtained in Example 1.
g / cm 2 ).

【図5】実施例2で得られた現像ロールの初期における
現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナー付着量(m
g/cm2 )の関係を示すグラフである。
FIG. 5 shows a developing potential (V) and a toner adhesion amount (m) on a photoreceptor in the initial stage of the developing roll obtained in Example 2.
g / cm 2 ).

【図6】実施例3で得られた現像ロールの初期における
現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナー付着量(m
g/cm2 )の関係を示すグラフである。
FIG. 6 shows a developing potential (V) and a toner adhesion amount (m) on a photoreceptor in the initial stage of the developing roll obtained in Example 3.
g / cm 2 ).

【図7】比較例1で得られた初期における現像ロールの
初期における現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナ
ー付着量(mg/cm2 )の関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an initial development potential (V) of a development roll and an amount of toner adhering on a photoreceptor (mg / cm 2 ) obtained in Comparative Example 1.

【図8】比較例1で得られた磨耗後における現像ロール
の初期における現像ポテンシャル(V)及び感光体上ト
ナー付着量(mg/cm2 )の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the developing potential (V) and the amount of toner adhered on a photoreceptor (mg / cm 2 ) in the initial stage of the developing roll after abrasion obtained in Comparative Example 1.

【図9】比較例2で得られた初期における現像ロールの
初期における現像ポテンシャル(V)及び感光体上トナ
ー付着量(mg/cm2 )の関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the initial development potential (V) of the developing roll and the amount of toner adhered on the photoconductor (mg / cm 2 ) obtained in Comparative Example 2.

【図10】比較例2で得られた磨耗後における現像ロー
ルの初期における現像ポテンシャル(V)及び感光体上
トナー付着量(mg/cm2 )の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the developing potential (V) and the amount of toner adhered on a photoreceptor (mg / cm 2 ) in the initial stage of the developing roll after abrasion obtained in Comparative Example 2.

【図11】従来の現像装置の概略説明図である。FIG. 11 is a schematic explanatory view of a conventional developing device.

【図12】他の従来の現像装置の概略説明図である。FIG. 12 is a schematic explanatory view of another conventional developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 芯軸 2 弾性層 3 表面層 10 現像ロール 11 感光体ドラム 12 現像部(1成分接触現像) 13 トナー薄層形成部 14 トナー供給ロール 15 ドクターブレード 16 2成分現像剤 17 トナー補給部 20 現像装置 Reference Signs List 1 core shaft 2 elastic layer 3 surface layer 10 developing roll 11 photoreceptor drum 12 developing unit (one-component contact development) 13 toner thin layer forming unit 14 toner supply roll 15 doctor blade 16 two-component developer 17 toner replenishing unit 20 developing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H031 AC03 AC07 BA05 BA09 CA01 2H073 BA02 BA13 BA23 CA02 2H077 AC04 AC13 AD06 AD18 AD35 EA15 FA12 FA19 FA22 FA25 3J103 AA02 AA13 FA12 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA43 HA52 HA53  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H031 AC03 AC07 BA05 BA09 CA01 2H073 BA02 BA13 BA23 CA02 2H077 AC04 AC13 AD06 AD18 AD35 EA15 FA12 FA19 FA22 FA25 3J103 AA02 AA13 FA12 GA57 GA58 GA60 HA04 HA20 HA43 HA52 HA53 HA53

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芯軸、弾性層及び表面層を順次有する現
像ロールにおいて、その初期の体積抵抗を1.5×10
4 Ω・cm以下とすると共に、その初期の静電容量を
1.5×10-4F/m2以上とし、しかも、その表面層の
75%が磨耗した後の体積抵抗を1.5×106 Ω・c
m以下とすると共に、その表面層の75%が磨耗した後
の静電容量を1.0×10-6F/m2以上としたことを特
徴とする現像ロール。
1. A developing roll having a core axis, an elastic layer and a surface layer in order, has an initial volume resistance of 1.5 × 10
4 Ω · cm or less, the initial capacitance is 1.5 × 10 −4 F / m 2 or more, and the volume resistance after 75% of the surface layer is worn out is 1.5 × 10 4 F / m 2. 10 6 Ω · c
m, and the electrostatic capacity after 75% of the surface layer is worn out is 1.0 × 10 −6 F / m 2 or more.
【請求項2】 JIS−A硬度が25〜50度であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の現像ロール。
2. The developing roll according to claim 1, wherein the JIS-A hardness is 25 to 50 degrees.
【請求項3】 表面層の厚みが30μm以下であり、且
つ、表面層を含めた現像ロールのASKER−C硬度が
55度(303g荷重)以下であることを特徴とする請求
項1又は2に記載の現像ロール。
3. The developing roll according to claim 1, wherein the thickness of the surface layer is 30 μm or less, and the ASKER-C hardness of the developing roll including the surface layer is 55 degrees (303 g load) or less. The developing roll of the above.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の現像ロ
ールを感光体ドラムに平行に接触して設け、該現像ロー
ルに対向してトナー供給ロールを設け、そして、該供給
ロール上にドクターブレードを設けて、キャリアとトナ
ーとが混合した磁気ブラシを現像ロールに当接させるこ
とによりトナーのみを現像ロール上へ供給するようにし
たことを特徴とする現像装置。
4. The developing roll according to claim 1, which is provided in parallel contact with the photosensitive drum, a toner supply roll is provided opposite to the development roll, and a toner supply roll is provided on the supply roll. A developing device provided with a doctor blade, wherein only a toner is supplied onto a developing roll by bringing a magnetic brush in which a carrier and a toner are mixed into contact with the developing roll.
【請求項5】 感光体における画像部の表面電位と現像
バイアスとの差が150V以下において感光体上へのト
ナー付着量が飽和することを特徴とする請求項4に記載
の現像装置。
5. The developing device according to claim 4, wherein the amount of toner adhering to the photoconductor is saturated when the difference between the surface potential of the image area of the photoconductor and the developing bias is 150 V or less.
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