JP2004325938A - 現像ロール及び現像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トナー担持層と層形成部材との当接部においてロールの表面に発生するくぼみ変形の少ない半導電性の現像ロール、及びそれを用いた現像装置を提供する。
【解決手段】回転軸としての導電性軸体１と、該導電性軸体１の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層２と、該弾性半導電体層２の外側に位置するトナー担持層３を備え、該トナー担持層３と層形成部材３１との当接部において、該当接部にかかる層形成部材３１からの圧力を解除した時点で、トナー担持層３の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材３１の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であることとする。
【選択図】 図１
【解決手段】回転軸としての導電性軸体１と、該導電性軸体１の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層２と、該弾性半導電体層２の外側に位置するトナー担持層３を備え、該トナー担持層３と層形成部材３１との当接部において、該当接部にかかる層形成部材３１からの圧力を解除した時点で、トナー担持層３の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材３１の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であることとする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、導電性軸体とその外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層からなるトナー担持層を具備し、このトナー担持層上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置において、現像ロールとして用いられる半導電性ロール及びそれを用いた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導電体とその外側に位置する弾性半導電体層とを備えたトナー担持層を具備し、このトナー担持層上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーによって、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する電子写真方式をはじめとする現像装置において、現像ロールとして用いられる半導電性ロールに対しては、導電性、耐環境性、低硬度、摩擦帯電特性、トナー搬送性等の特性が要求される。
【０００３】
このような要求に対して、ウレタンゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム等を素材とし、導電性付与剤として、イオン伝導性物質又は電子伝導性物質を添加することにより半導電性としたロールが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
そして、現像ロールには、高温・高湿下での放置や長時間印字された後のプリンター内に放置された際の印字特性の安定性もまた要求される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８６０２４号公報（第１図）
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の半導電性の現像ロールの表面が感光体、現像ブレード、トナー層形成部材等の部品とトナーを介在して、或いは単独で当接されることにより、現像ロールの表面が変形し、それによるトナー層厚の均一性の低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生することがあった。
【０００６】
この発明は、以上のような従来の問題を解決するものであり、トナー担持層と層形成部材との当接部においてロールの表面に発生するくぼみ変形の少ない半導電性の現像ロール、及びそれを用いた現像装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、ロール表面のトナー担持層の上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体の上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ロールにおいて、回転軸としての導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外側に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層を備え、該トナー担持層と前記層形成部材との当接部において、該当接部にかかる前記層形成部材からの圧力を解除した時点で、前記トナー担持層の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記弾性半導電体層が、ビニル基をポリマー全体の平均値として０．３〜１０ｍｏｌ％含有するポリオルガノシロキサン１００質量％に対して、非補強性の無機充填材１〜５０質量％を添加した組成物であって、該組成物の硬化後の前記弾性半導電体層の表面硬度がＡｓｋｅｒ Ｃ硬度３０〜８０であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の現像装置の発明は、請求項１又は２に記載の半導電性の現像ロールを用いたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１及び２を用いて説明する。
【００１１】
まず、この発明の実施の形態に係るに半導電性の現像ロールついて説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施の形態に係る半導電性の現像ロールを示す断面図である。
【００１３】
図１において、半導電性の現像ロールは、導電性軸体１と、この導電性軸体１の上に形成されたゴム及び／又はエラストマーによる弾性半導電体層２と、この弾性半導電体層２の上に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層３とを有している。
【００１４】
また、第２図は、半導電性の現像ロールを用いた電子写真方式の現像装置の一例である。
【００１５】
第２図において、１０は潜像担持体としての感光ドラム、１１は帯電ロール、１２は現像ロール、１３はトナー搬送ロール、１４は転写ロール、１５はクリーニングロール、２１は撹はん機、３１は層形成部材としての摩擦帯電ブレード、４１はＬＥＤアレイ、５１は筐体、６１は記録紙を示している。
【００１６】
また、この発明の半導電性の現像ロールの弾性半導電体層２の体積抵抗率を１×１０２〜１×１０７Ω・ｃｍの範囲とし、かつトナー担持層３の体積抵抗率を１×１０７〜１×１０１１Ω・ｃｍの範囲とし、かつトナー担持層３の１０点平均粗さＲｚを１〜１０μｍの範囲とすることで、より好ましい印字特性が得られるものである。上記範囲外の体積抵抗率では、いわゆる「かぶり」の発生、現像効率の低下、印字濃度の不適合、有機感光体の絶縁破壊等の不具合が発生しやすいことが、その理由である。
【００１７】
この発明の半導電性の現像ロールは、上記のように、導電性軸体１の上に、ゴム及び／又はエラストマー組成物の弾性半導電体層２を、適宜の条件下でロール状に成形した後、所望の表面状態に仕上げることにより得られる。
【００１８】
導電性軸体１は、導電性材質として、特に材質を限定するものではないが、鉄、アルミ、ＳＵＳ、真鍮で構成された、いわゆる「芯金」或いは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の芯体にメッキ処理したもの、又は、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂に導電性付与剤として、カーボンブラック、金属粉末等を配合した芯体等が用いられる。
【００１９】
半導電性の現像ロールの弾性半導電体層２は、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリウレタン、クロロプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混合物のゴム、或いはエラストマーのいずれか一つ以上に煙霧質シリカ、沈降性シリカ、補強性カーボンブラック、等の充填材及び導電性カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属粉末、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物、硫酸バリウム、酸化チタン或いはチタン酸カリウム等の芯材に酸化錫をコーティングした導電性充填材等を配合し、パーオキサイド、白金触媒存在下でのハイドロジェンシロキサン、イソシアネート等の加硫剤と一緒に混練したものが用いられる。
【００２０】
なお、充填材については、補強性充填材に比べて非補強性充填材の方がより好ましく、非補強充填材としては、珪藻土、結晶シリカ等の表面活性の低いものが用いられる。
【００２１】
成形にあたっては、導電性軸体１とゴム及び／又はエラストマーの組成物の弾性半導電体層２を、押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブン或いはＩＲ炉で一次加硫する方法、導電性軸体１を金型にセットした後、シリコーンゴム組成物を注入し、常温或いは加熱下で一次加硫する方法、導電性軸体１とシリコーンゴム組成物の弾性半導電体層２を同時に金型内で加熱、圧縮成形する方法等が用いられる。その後、ギヤーオーブン等で一定時間二次加硫を実施することにより、物性の安定化を図ることもできる。
【００２２】
以上のようにして製作した成形品は、必要により円筒研削盤、ショットブラスター、サンドブラスター、ラッピング機、バフ等により所望の表面状態（好適には、Ｒｚ３〜１５μｍ、Ｓｍ３〜３０μｍ）に処理することもできる。
【００２３】
トナー担持層３に用いられる熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーの材質としては、特に制限はないが、アミノ基及び／又は水酸基を有するものが好適である。一例を示せばアルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物が挙げられる。また、その架橋には、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等の架橋剤が用いられる。
【００２４】
熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーを主成分とする樹脂層への充填材としては、湿式シリカ、珪藻土、酸化アルミ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の無機充填材及びシリコーンレジンパウダー、メタクリル酸メチルパウダー等の有機充填材等を用いることができる。
【００２５】
また、トナー担持層３は導電性の粉体やイオン伝導性の物質を加えてコート材自体も半導電化するとさらに良い。
【００２６】
この発明に用いられる導電性軸体１は、その一端を接地或いはバイアス電圧を印加することにより、トナーへの電荷の注入、トナーの吸着、静電潜像担持体へのトナーの搬送による静電潜像の現像や帯電及び転写の性能を得るものであり、外周に形成される弾性半導電体層２の支持体である。
【００２７】
この発明の半導電性の現像ロールに用いられる弾性半導電体層２は、現像工程の電極、トナーへの接触帯電及び電荷注入用の電極として作用するものであり、そのゴム弾性により、感光体との間で均一な現像電界を形成するものである。また、弾性半導電体層２の上に形成されたトナー担持層３は、その表面の凹凸及びファンデルワールス力、鏡像力、クーロン力等によりロール表面にトナーを担持・搬送するものである。
【００２８】
この発明の実施の形態においては、潜像担持体としての感光ドラム１０及び層形成部材としての摩擦帯電ブレード３１、トナー層を形成する部材等の部品とトナーを介在して或いは単独で当接されることにより、現像ロール１２の表面がくぼみ変形し、それによるトナー層厚の均一性低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生する問題を、トナー担持層３と層形成部材３１との当接部において、該当接部にかかる層形成部材３１からの圧力を解除した時点で、トナー担持層３の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１である半導電性の現像ロール１２とすることで、解決するものである。
【００２９】
これにより、長期に渡って安定した印字特性（初期印字特性及び経時印字特性）をもつ、半導電性の現像ロールが得られる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、この発明を更に具体的に説明するが、この発明は、以下に示した実施例によって限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
導電性軸体１として、ＳＵＭ２２に無電解ニッケルメッキした直径１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマー・プライマーＮｏ．１６（信越化学（株）製）を塗布し、ギヤーオーブン中で１５０℃、１０分間焼き付け処理を実施した。
【００３２】
また、導電性ゴム組成物としては、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）商品名）１０質量部、珪藻土系充填材３０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）商品名）０．５部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）商品名）２．０部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３３】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対してその直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００３４】
続いて、上記ロールの表面にウレタン系塗料・タケラックＥ−５５３（三井武田ケミカル（株）製、不揮発分５０％）塗料１００質量部に充填材として無水シリカ・ＡＥＲＯＳＩＬ ２００（日本アエロジル（株）製）１５質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部を添加し、ポットミルで８時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックＤ１４０Ｎ（三井武田ケミカル（株）製）２０質量部を添加し、スプレーコーティングした後、１５０℃、３０分間加熱硬化し、実施例１のサンプルとした。
【００３５】
［実施例２］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、ジメチルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．０２５ｍｏｌ％）１０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５質量部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０質量部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３６】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度５０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００３７】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例２のロールを製作した。
【００３８】
［実施例３］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、ジメチルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．０２５ｍｏｌ％）２０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材１０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５質量部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０質量部を添加し、加圧ニーダで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３９】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度３０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４０】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例３のロールを製作した。
【００４１】
［実施例４］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーンオイル（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、ヘキサクロロ白金酸塩系触媒０．０１質量部、メチルハイドロジェンシリコーンオイル８．０質量部を添加し、３本ロールで混練して、シリコーンオイル組成物を調整した。
【００４２】
次に、このシリコーンオイル組成物を予め、シャフトを挿入した金型内に注入し、ギヤーオーブンで１５０℃、３０分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が１８ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、脱型し、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度５０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４３】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例４のロールを製作した。
【００４４】
［実施例５］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、メチルシリコーン生ゴム（ビニル基：１０ｍｏｌ％）１０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、ヘキサクロロ白金酸塩系触媒０．０１質量部、メチルハイドロジェンシリコーンオイル１５質量部を添加し、加圧ニーダで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００４５】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４６】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例５のロールを製作した。
【００４７】
次に、それぞれのロールを、市販の負帯電トナーを用いた電子写真式プリンターに現像ロール１２として装着し、印字試験を実施した。
【００４８】
その際に、現像ロール１２と感光ドラム１０（直径３０ｍｍ）との当て込み量０．２ｍｍ、摩擦帯電ブレード３１（先端角Ｒが０．２７５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３５ｍｍ）の線圧２５ｇ／ｃｍとした。
【００４９】
その結果、実施例１乃至４において、初期印字から２万枚印字後の印字特性を確認した結果、トナー担持層３の磨耗が抑制され、初期及び経時において高品位の印字画像を得た（表１を参照）。
【００５０】
［比較例１］
比較例１として、導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．１５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材４０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００５１】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。 続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、比較例１のロールを作成した。
【００５２】
［比較例２］
比較例１において、珪藻土系充填材の添加量を２５質量部としたロールを作成して、比較例２とした。
【００５３】
［比較例３］
同様に、珪藻土系充填材の添加量を１５質量部として比較例３とした。その後、実施例１と同様の試験を実施した。
【００５４】
【表１】
【００５５】
ここで、表１に記載した各項目について、その測定方法を説明する。 弾性半導電体層２及びトナー担持体層３の体積抵抗率については、ＪＩＳ−Ｋ６２７１「平行端子電極法」に基づき、それぞれ測定した。
【００５６】
また、サンプルは以下の方法により、作成した。
【００５７】
弾性半導電体層２については、弾性半導電体層２となるゴム組成物又はオイル組成物を金型で、加熱圧縮成形を行い、シート状サンプルを作成した。
【００５８】
トナー担持層３については、トナー担持層３となるコート剤をキャスティングにより製膜し、シート状サンプルを作成した。
【００５９】
・現像ロール１２の変形部の曲率Ｒｒについては、放置試験後の現像ロール１２の層形成ブレード との当接部を真円度測定器を用いて測定し、チャートから現像ロール１２の変形部の曲率Ｒｒを求めた。
【００６０】
・印字濃度については、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点ｍ、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、黒べた印字部のマクベス濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。
【００６１】
・「かぶり」については、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、５％デューティーの白地部のマクベス濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。
【００６２】
・黒ベタむらについては、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、黒ベタ部の印字濃度むらの有無を目視判定した。
【００６３】
・高温・高湿放置後印字ムラについては、実施例のロールサンプルを現像カートリッジに組み込み、初期印字で印字に問題ないことを確認した後、高温・高湿下（５５℃、８０ＲＨ％、７日間）に放置し、その後印字を行って初期状態と比べて、摩擦帯電ブレード３１及び感光ドラム１０との接触部での異常の有無を目視で確認した。
【００６４】
・トナー固着については、高温・高湿放置試験後の現像ローラ表面を目視で確認した。
【００６５】
・スジ不良については、実施例のロールサンプルを現像カートリッジに組み込み、初期印字で印字に問題ないことを確認した後、高温・高湿下（５５℃、８０ＲＨ％、７日間）に放置し、その後印字を行って初期状態と比べて、摩擦帯電ブレード３１及び感光ドラム１０との接触部でのスジ状の濃度異常の有無を目視で確認した。
【００６６】
印刷濃度の合否判定については、初期、耐久後濃度とも、１．３未満のものについては不合格とした。
【００６７】
・「かぶり」の合否判定については、初期、耐久後濃度とも、０．０１５を超えたのものについては不合格とした。
【００６８】
・黒ベタむらの合否判定については、初期、耐久後ともに、黒ベタ濃度にむらが見られたものについては不合格とした。
【００６９】
・高温・高湿放置後印字ムラの合否判定については、現像ブレード及び感光体との接触部での異常の有無を目視で確認し、例えば、濃度ムラ等の異常が見られたものについては不合格とした。
【００７０】
・トナー固着の合否判定については、現像ロール１２の表面にトナーが固着しているものについては不合格とした。
【００７１】
・スジ不良の合否判定としては、スジ状の濃度ムラが確認されたものは不合格とした。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、回転軸としての導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外側に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層を備え、該トナー担持層と層形成部材との当接部において、該当接部にかかる層形成部材からの圧力を解除した時点で、トナー担持層の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であるので、感光体及び現像ブレード、トナー層形成部材等の部品とトナーを介在して或いは単独で当接されることにより、現像ロールの表面がくぼみ変形し、それによるトナー層厚の均一性低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生する問題を解決することができた。
【００７３】
また、長期に渡って安定した印字特性（初期印字特性及び経時印字特性）を持つ半導電性の現像ロールが得られた。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、弾性半導電体層が、ビニル基をポリマー全体の平均値として０．３〜１０ｍｏｌ％含有するポリオルガノシロキサン１００質量％に対して、非補強性の無機充填材１〜５０質量％を添加した組成物であって、該組成物の硬化後の弾性半導電体層の表面硬度がＡｓｋｅｒ Ｃ硬度３０〜８０であるので、請求項１に効果に加えて、より安定したくぼみ変形の発生を防止することができる。
【００７５】
請求項３に記載の発明によれば、印刷面にスジ状の印字濃度異常が認められない印刷品質の高い印刷物が仕上げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る現像ロールの断面図である。
【図２】同現像ロールが組み込まれる現像装置の概念図である。
【符号の説明】
１ 導電性軸体
２ 弾性半導電体層
３ トナー担持層
１０ 感光ドラム（潜像担持体）
１２ 現像ロール
３１ 摩擦帯電ブレード（層形成部材）
【発明の属する技術分野】
この発明は、導電性軸体とその外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層からなるトナー担持層を具備し、このトナー担持層上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する現像装置において、現像ロールとして用いられる半導電性ロール及びそれを用いた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
導電体とその外側に位置する弾性半導電体層とを備えたトナー担持層を具備し、このトナー担持層上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーによって、潜像担持体上に形成された静電潜像を可視化する電子写真方式をはじめとする現像装置において、現像ロールとして用いられる半導電性ロールに対しては、導電性、耐環境性、低硬度、摩擦帯電特性、トナー搬送性等の特性が要求される。
【０００３】
このような要求に対して、ウレタンゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム等を素材とし、導電性付与剤として、イオン伝導性物質又は電子伝導性物質を添加することにより半導電性としたロールが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００４】
そして、現像ロールには、高温・高湿下での放置や長時間印字された後のプリンター内に放置された際の印字特性の安定性もまた要求される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８６０２４号公報（第１図）
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の半導電性の現像ロールの表面が感光体、現像ブレード、トナー層形成部材等の部品とトナーを介在して、或いは単独で当接されることにより、現像ロールの表面が変形し、それによるトナー層厚の均一性の低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生することがあった。
【０００６】
この発明は、以上のような従来の問題を解決するものであり、トナー担持層と層形成部材との当接部においてロールの表面に発生するくぼみ変形の少ない半導電性の現像ロール、及びそれを用いた現像装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、ロール表面のトナー担持層の上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体の上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ロールにおいて、回転軸としての導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外側に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層を備え、該トナー担持層と前記層形成部材との当接部において、該当接部にかかる前記層形成部材からの圧力を解除した時点で、前記トナー担持層の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記弾性半導電体層が、ビニル基をポリマー全体の平均値として０．３〜１０ｍｏｌ％含有するポリオルガノシロキサン１００質量％に対して、非補強性の無機充填材１〜５０質量％を添加した組成物であって、該組成物の硬化後の前記弾性半導電体層の表面硬度がＡｓｋｅｒ Ｃ硬度３０〜８０であることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の現像装置の発明は、請求項１又は２に記載の半導電性の現像ロールを用いたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１及び２を用いて説明する。
【００１１】
まず、この発明の実施の形態に係るに半導電性の現像ロールついて説明する。
【００１２】
図１は、この発明の実施の形態に係る半導電性の現像ロールを示す断面図である。
【００１３】
図１において、半導電性の現像ロールは、導電性軸体１と、この導電性軸体１の上に形成されたゴム及び／又はエラストマーによる弾性半導電体層２と、この弾性半導電体層２の上に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層３とを有している。
【００１４】
また、第２図は、半導電性の現像ロールを用いた電子写真方式の現像装置の一例である。
【００１５】
第２図において、１０は潜像担持体としての感光ドラム、１１は帯電ロール、１２は現像ロール、１３はトナー搬送ロール、１４は転写ロール、１５はクリーニングロール、２１は撹はん機、３１は層形成部材としての摩擦帯電ブレード、４１はＬＥＤアレイ、５１は筐体、６１は記録紙を示している。
【００１６】
また、この発明の半導電性の現像ロールの弾性半導電体層２の体積抵抗率を１×１０２〜１×１０７Ω・ｃｍの範囲とし、かつトナー担持層３の体積抵抗率を１×１０７〜１×１０１１Ω・ｃｍの範囲とし、かつトナー担持層３の１０点平均粗さＲｚを１〜１０μｍの範囲とすることで、より好ましい印字特性が得られるものである。上記範囲外の体積抵抗率では、いわゆる「かぶり」の発生、現像効率の低下、印字濃度の不適合、有機感光体の絶縁破壊等の不具合が発生しやすいことが、その理由である。
【００１７】
この発明の半導電性の現像ロールは、上記のように、導電性軸体１の上に、ゴム及び／又はエラストマー組成物の弾性半導電体層２を、適宜の条件下でロール状に成形した後、所望の表面状態に仕上げることにより得られる。
【００１８】
導電性軸体１は、導電性材質として、特に材質を限定するものではないが、鉄、アルミ、ＳＵＳ、真鍮で構成された、いわゆる「芯金」或いは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の芯体にメッキ処理したもの、又は、熱可塑性樹脂及び／又は熱硬化性樹脂に導電性付与剤として、カーボンブラック、金属粉末等を配合した芯体等が用いられる。
【００１９】
半導電性の現像ロールの弾性半導電体層２は、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、ポリウレタン、クロロプレンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混合物のゴム、或いはエラストマーのいずれか一つ以上に煙霧質シリカ、沈降性シリカ、補強性カーボンブラック、等の充填材及び導電性カーボンブラック、ニッケル、アルミニウム、銅等の金属粉末、酸化亜鉛、酸化錫等の金属酸化物、硫酸バリウム、酸化チタン或いはチタン酸カリウム等の芯材に酸化錫をコーティングした導電性充填材等を配合し、パーオキサイド、白金触媒存在下でのハイドロジェンシロキサン、イソシアネート等の加硫剤と一緒に混練したものが用いられる。
【００２０】
なお、充填材については、補強性充填材に比べて非補強性充填材の方がより好ましく、非補強充填材としては、珪藻土、結晶シリカ等の表面活性の低いものが用いられる。
【００２１】
成形にあたっては、導電性軸体１とゴム及び／又はエラストマーの組成物の弾性半導電体層２を、押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブン或いはＩＲ炉で一次加硫する方法、導電性軸体１を金型にセットした後、シリコーンゴム組成物を注入し、常温或いは加熱下で一次加硫する方法、導電性軸体１とシリコーンゴム組成物の弾性半導電体層２を同時に金型内で加熱、圧縮成形する方法等が用いられる。その後、ギヤーオーブン等で一定時間二次加硫を実施することにより、物性の安定化を図ることもできる。
【００２２】
以上のようにして製作した成形品は、必要により円筒研削盤、ショットブラスター、サンドブラスター、ラッピング機、バフ等により所望の表面状態（好適には、Ｒｚ３〜１５μｍ、Ｓｍ３〜３０μｍ）に処理することもできる。
【００２３】
トナー担持層３に用いられる熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーの材質としては、特に制限はないが、アミノ基及び／又は水酸基を有するものが好適である。一例を示せばアルキッド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等のアルキッド樹脂変性物、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂及びこれらの混合物が挙げられる。また、その架橋には、イソシアネート化合物、メラミン化合物、エポキシ化合物、過酸化物、フェノール化合物、ハイドロジェンシロキサン化合物等の架橋剤が用いられる。
【００２４】
熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーを主成分とする樹脂層への充填材としては、湿式シリカ、珪藻土、酸化アルミ、酸化亜鉛、炭酸カルシウム等の無機充填材及びシリコーンレジンパウダー、メタクリル酸メチルパウダー等の有機充填材等を用いることができる。
【００２５】
また、トナー担持層３は導電性の粉体やイオン伝導性の物質を加えてコート材自体も半導電化するとさらに良い。
【００２６】
この発明に用いられる導電性軸体１は、その一端を接地或いはバイアス電圧を印加することにより、トナーへの電荷の注入、トナーの吸着、静電潜像担持体へのトナーの搬送による静電潜像の現像や帯電及び転写の性能を得るものであり、外周に形成される弾性半導電体層２の支持体である。
【００２７】
この発明の半導電性の現像ロールに用いられる弾性半導電体層２は、現像工程の電極、トナーへの接触帯電及び電荷注入用の電極として作用するものであり、そのゴム弾性により、感光体との間で均一な現像電界を形成するものである。また、弾性半導電体層２の上に形成されたトナー担持層３は、その表面の凹凸及びファンデルワールス力、鏡像力、クーロン力等によりロール表面にトナーを担持・搬送するものである。
【００２８】
この発明の実施の形態においては、潜像担持体としての感光ドラム１０及び層形成部材としての摩擦帯電ブレード３１、トナー層を形成する部材等の部品とトナーを介在して或いは単独で当接されることにより、現像ロール１２の表面がくぼみ変形し、それによるトナー層厚の均一性低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生する問題を、トナー担持層３と層形成部材３１との当接部において、該当接部にかかる層形成部材３１からの圧力を解除した時点で、トナー担持層３の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１である半導電性の現像ロール１２とすることで、解決するものである。
【００２９】
これにより、長期に渡って安定した印字特性（初期印字特性及び経時印字特性）をもつ、半導電性の現像ロールが得られる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて、この発明を更に具体的に説明するが、この発明は、以下に示した実施例によって限定されるものではない。
【００３１】
［実施例１］
導電性軸体１として、ＳＵＭ２２に無電解ニッケルメッキした直径１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのシャフトを用い、これにシリコーン系プライマー・プライマーＮｏ．１６（信越化学（株）製）を塗布し、ギヤーオーブン中で１５０℃、１０分間焼き付け処理を実施した。
【００３２】
また、導電性ゴム組成物としては、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）商品名）１０質量部、珪藻土系充填材３０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）商品名）０．５部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）商品名）２．０部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３３】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対してその直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００３４】
続いて、上記ロールの表面にウレタン系塗料・タケラックＥ−５５３（三井武田ケミカル（株）製、不揮発分５０％）塗料１００質量部に充填材として無水シリカ・ＡＥＲＯＳＩＬ ２００（日本アエロジル（株）製）１５質量部及び導電性付与剤として、カーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部を添加し、ポットミルで８時間攪拌・分散した後、ポリイソシアネート系架橋剤・タケラックＤ１４０Ｎ（三井武田ケミカル（株）製）２０質量部を添加し、スプレーコーティングした後、１５０℃、３０分間加熱硬化し、実施例１のサンプルとした。
【００３５】
［実施例２］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、ジメチルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．０２５ｍｏｌ％）１０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５質量部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０質量部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３６】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度５０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００３７】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例２のロールを製作した。
【００３８】
［実施例３］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、ジメチルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．０２５ｍｏｌ％）２０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材１０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５質量部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０質量部を添加し、加圧ニーダで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００３９】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度３０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４０】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例３のロールを製作した。
【００４１】
［実施例４］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーンオイル（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、ヘキサクロロ白金酸塩系触媒０．０１質量部、メチルハイドロジェンシリコーンオイル８．０質量部を添加し、３本ロールで混練して、シリコーンオイル組成物を調整した。
【００４２】
次に、このシリコーンオイル組成物を予め、シャフトを挿入した金型内に注入し、ギヤーオーブンで１５０℃、３０分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が１８ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、脱型し、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度５０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４３】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例４のロールを製作した。
【００４４】
［実施例５］
導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．５ｍｏｌ％）１００質量部に、メチルシリコーン生ゴム（ビニル基：１０ｍｏｌ％）１０質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材２０質量部、ヘキサクロロ白金酸塩系触媒０．０１質量部、メチルハイドロジェンシリコーンオイル１５質量部を添加し、加圧ニーダで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００４５】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。
【００４６】
続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、実施例５のロールを製作した。
【００４７】
次に、それぞれのロールを、市販の負帯電トナーを用いた電子写真式プリンターに現像ロール１２として装着し、印字試験を実施した。
【００４８】
その際に、現像ロール１２と感光ドラム１０（直径３０ｍｍ）との当て込み量０．２ｍｍ、摩擦帯電ブレード３１（先端角Ｒが０．２７５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．３５ｍｍ）の線圧２５ｇ／ｃｍとした。
【００４９】
その結果、実施例１乃至４において、初期印字から２万枚印字後の印字特性を確認した結果、トナー担持層３の磨耗が抑制され、初期及び経時において高品位の印字画像を得た（表１を参照）。
【００５０】
［比較例１］
比較例１として、導電性ゴム組成物として、メチルビニルシリコーン生ゴム（ビニル基：０．１５ｍｏｌ％）１００質量部にカーボンブラック・アサヒサーマル（旭カーボン（株）製）１０質量部、珪藻土系充填材４０質量部、白金触媒・Ｃ−１９Ａ（信越化学（株）製）０．５部、ハイドロジェンシロキサン・Ｃ−１９Ｂ（信越化学（株）製）２．０部を添加し、加圧ニーダーで混練して、シリコーンゴム組成物を調整した。
【００５１】
次に、このシリコーンゴム組成物を押出し機でクロスヘッドを用いて、一体化して分出しした後、ギヤーオーブンで３００℃、１５分間加熱加硫し、上記直径１０ｍｍのシャフトに対して直径が２０ｍｍになるように加硫接着成形した。その後、ギヤーオーブン中で２００℃、４時間二次加硫を行い、円筒研削盤で研磨して、直径１６ｍｍ、ゴム部長さ２１０ｍｍ、硬度７０（Ａｓｋｅｒ Ｃ）のロール基材とした。 続いて、実施例１と同様のコーティングを施して、比較例１のロールを作成した。
【００５２】
［比較例２］
比較例１において、珪藻土系充填材の添加量を２５質量部としたロールを作成して、比較例２とした。
【００５３】
［比較例３］
同様に、珪藻土系充填材の添加量を１５質量部として比較例３とした。その後、実施例１と同様の試験を実施した。
【００５４】
【表１】
ここで、表１に記載した各項目について、その測定方法を説明する。 弾性半導電体層２及びトナー担持体層３の体積抵抗率については、ＪＩＳ−Ｋ６２７１「平行端子電極法」に基づき、それぞれ測定した。
【００５６】
また、サンプルは以下の方法により、作成した。
【００５７】
弾性半導電体層２については、弾性半導電体層２となるゴム組成物又はオイル組成物を金型で、加熱圧縮成形を行い、シート状サンプルを作成した。
【００５８】
トナー担持層３については、トナー担持層３となるコート剤をキャスティングにより製膜し、シート状サンプルを作成した。
【００５９】
・現像ロール１２の変形部の曲率Ｒｒについては、放置試験後の現像ロール１２の層形成ブレード との当接部を真円度測定器を用いて測定し、チャートから現像ロール１２の変形部の曲率Ｒｒを求めた。
【００６０】
・印字濃度については、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点ｍ、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、黒べた印字部のマクベス濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。
【００６１】
・「かぶり」については、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、５％デューティーの白地部のマクベス濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。
【００６２】
・黒ベタむらについては、実施例のロールサンプルを、初期及び耐久試験後に電子写真式プリンターに組み込み、黒べた、網点、５％デューティー、白地印字等を繰り返し、黒ベタ部の印字濃度むらの有無を目視判定した。
【００６３】
・高温・高湿放置後印字ムラについては、実施例のロールサンプルを現像カートリッジに組み込み、初期印字で印字に問題ないことを確認した後、高温・高湿下（５５℃、８０ＲＨ％、７日間）に放置し、その後印字を行って初期状態と比べて、摩擦帯電ブレード３１及び感光ドラム１０との接触部での異常の有無を目視で確認した。
【００６４】
・トナー固着については、高温・高湿放置試験後の現像ローラ表面を目視で確認した。
【００６５】
・スジ不良については、実施例のロールサンプルを現像カートリッジに組み込み、初期印字で印字に問題ないことを確認した後、高温・高湿下（５５℃、８０ＲＨ％、７日間）に放置し、その後印字を行って初期状態と比べて、摩擦帯電ブレード３１及び感光ドラム１０との接触部でのスジ状の濃度異常の有無を目視で確認した。
【００６６】
印刷濃度の合否判定については、初期、耐久後濃度とも、１．３未満のものについては不合格とした。
【００６７】
・「かぶり」の合否判定については、初期、耐久後濃度とも、０．０１５を超えたのものについては不合格とした。
【００６８】
・黒ベタむらの合否判定については、初期、耐久後ともに、黒ベタ濃度にむらが見られたものについては不合格とした。
【００６９】
・高温・高湿放置後印字ムラの合否判定については、現像ブレード及び感光体との接触部での異常の有無を目視で確認し、例えば、濃度ムラ等の異常が見られたものについては不合格とした。
【００７０】
・トナー固着の合否判定については、現像ロール１２の表面にトナーが固着しているものについては不合格とした。
【００７１】
・スジ不良の合否判定としては、スジ状の濃度ムラが確認されたものは不合格とした。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、回転軸としての導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外側に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層を備え、該トナー担持層と層形成部材との当接部において、該当接部にかかる層形成部材からの圧力を解除した時点で、トナー担持層の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であるので、感光体及び現像ブレード、トナー層形成部材等の部品とトナーを介在して或いは単独で当接されることにより、現像ロールの表面がくぼみ変形し、それによるトナー層厚の均一性低下のために、スジ状の印字濃度異常が発生する問題を解決することができた。
【００７３】
また、長期に渡って安定した印字特性（初期印字特性及び経時印字特性）を持つ半導電性の現像ロールが得られた。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、弾性半導電体層が、ビニル基をポリマー全体の平均値として０．３〜１０ｍｏｌ％含有するポリオルガノシロキサン１００質量％に対して、非補強性の無機充填材１〜５０質量％を添加した組成物であって、該組成物の硬化後の弾性半導電体層の表面硬度がＡｓｋｅｒ Ｃ硬度３０〜８０であるので、請求項１に効果に加えて、より安定したくぼみ変形の発生を防止することができる。
【００７５】
請求項３に記載の発明によれば、印刷面にスジ状の印字濃度異常が認められない印刷品質の高い印刷物が仕上げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る現像ロールの断面図である。
【図２】同現像ロールが組み込まれる現像装置の概念図である。
【符号の説明】
１ 導電性軸体
２ 弾性半導電体層
３ トナー担持層
１０ 感光ドラム（潜像担持体）
１２ 現像ロール
３１ 摩擦帯電ブレード（層形成部材）
Claims (3)
- ロール表面のトナー担持層の上に薄層状態で担持された摩擦帯電トナーを層形成部材によって所定のトナー層厚に層形成した後、潜像担持体の上に形成された静電潜像を可視化する現像装置に用いられる現像ロールにおいて、
回転軸としての導電性軸体と、該導電性軸体の外側に位置する少なくとも一層の弾性半導電体層と、該弾性半導電体層の外側に形成された熱硬化性ポリマー或いは熱可塑性ポリマーからなるトナー担持層を備え、該トナー担持層と前記層形成部材との当接部において、該当接部にかかる前記層形成部材からの圧力を解除した時点で、前記トナー担持層の表面に残留しているくぼみ変形の曲率Ｒｒと層形成部材の曲率Ｒｂとの関係がＲｒ／Ｒｂ≧１であることを特徴とする半導電性の現像ロール。 - 前記弾性半導電体層が、ビニル基をポリマー全体の平均値として０．３〜１０ｍｏｌ％含有するポリオルガノシロキサン１００質量％に対して、非補強性の無機充填材１〜５０質量％を添加した組成物であって、該組成物の硬化後の前記弾性半導電体層の表面硬度がＡｓｋｅｒ Ｃ硬度３０〜８０であることを特徴とする請求項１記載の半導電性の現像ロール。
- 請求項１又は２に記載の半導電性の現像ロールを用いた現像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003122357A JP2004325938A (ja) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | 現像ロール及び現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003122357A JP2004325938A (ja) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | 現像ロール及び現像装置 |
Publications (1)
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Family
ID=33500613
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP2004325938A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9947803B2 (en) | 2004-03-12 | 2018-04-17 | Japan Science And Technology Agency | Amorphous oxide and thin film transistor |
-
2003
- 2003-04-25 JP JP2003122357A patent/JP2004325938A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| US9947803B2 (en) | 2004-03-12 | 2018-04-17 | Japan Science And Technology Agency | Amorphous oxide and thin film transistor |
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