JP2006126719A - Developing roll - Google Patents

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Shuichi Egawa
秀一 江川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roll which can uniformize contact pressure against a photoreceptor drum, with respect to the shaft direction. <P>SOLUTION: The outer diameter of a shaft 1 corresponding to the central part in an axial direction of an elastic layer 2 is uniformly formed. The diameters of the shaft 1 at the outer parts outside the central part in the shaft direction are gradually reduced toward the right and left both end of the elastic layer 2, respectively, with reference to the outer diameter of the shaft 1 at the central part in the shaft direction. The outer diameter of the elastic layer 2 at the central part in the shaft direction is uniformly formed, and the outer diameter at the parts corresponding to the parts of the shaft 1 whose diameter is reduced is formed so as to be not larger than a diameter which is 15 μm larger than the outer diameter of the central part in the shaft direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機,プリンター等の電子写真機器類に用いられる現像ロールに関するものである。   The present invention relates to a developing roll used in electrophotographic equipment such as a copying machine and a printer.

複写機,プリンター等の電子写真機器では、感光ドラムに対峙して現像ロールが設けられている。この現像ロールは、軸体の外周面にゴム等からなる弾性層が形成されており、必要に応じて、その弾性層の表面に抵抗調整層や保護層等の薄い被覆層が1層または2層以上形成されている。   In an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, a developing roll is provided against the photosensitive drum. In this developing roll, an elastic layer made of rubber or the like is formed on the outer peripheral surface of the shaft body. If necessary, one or two thin coating layers such as a resistance adjusting layer and a protective layer are formed on the surface of the elastic layer. More than one layer is formed.

上記現像ロールの形成は、通常、均一外径の軸体および均一内径の型面を有する円筒状金型を用いて成形される。すなわち、まず、軸体の外周面に接着剤を塗布し、これを円筒状金型の中空部に同軸的に設置し、左右両端部を蓋体で密封した後、弾性層の形成材料を注入して成形し、ついで、オーブン加硫等により加硫し、上記弾性層を形成する。その後、脱型し、上記弾性層の両端縁部を切断して形状寸法を調節する。そして、必要に応じて、ロールコーティング法,スプレーコーティング法,ディッピング法等により、抵抗調整層や保護層等の形成材料を塗布等した後、乾燥や加熱処理等を行い、抵抗調整層や保護層等を形成する。   The developing roll is usually formed by using a cylindrical mold having a shaft body having a uniform outer diameter and a mold surface having a uniform inner diameter. That is, first, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the shaft body, this is coaxially installed in the hollow portion of the cylindrical mold, and the left and right ends are sealed with a lid, and then the elastic layer forming material is injected. Then, the elastic layer is formed by vulcanization by oven vulcanization or the like. Thereafter, the mold is removed, and both end edges of the elastic layer are cut to adjust the dimensions. Then, if necessary, after applying a forming material such as a resistance adjusting layer or a protective layer by a roll coating method, a spray coating method, a dipping method, etc., drying, heat treatment, etc. are performed, and the resistance adjusting layer or the protective layer is then applied. Etc.

しかしながら、上記弾性層の形成において、脱型後は、残留応力(収縮応力)の作用により、弾性層が収縮する。この収縮は、弾性層の内周面部分は接着剤で接着されているため軸方向には収縮しないが、弾性層の外周面部分は拘束されていないため軸方向に収縮する。このような収縮により、図7に示すように、弾性層52の左右両端近傍では、跳ね上がったようになり、弾性層52の外径が左右両端縁に向かって徐々に大きくなった形状になる。上記形状寸法調節のための弾性層52左右両端縁部の切断除去は、上記弾性層52の収縮後に行われ、跳ね上がった部分の大部分は切断除去されるが、切断すると、残留応力(収縮応力)の作用により、切断除去後も弾性層52の左右両端近傍が少し跳ね上がる。ただし、図7では、変形量を誇張して表示している。なお、図7において、符号51は軸体である。   However, in the formation of the elastic layer, after demolding, the elastic layer contracts due to the action of residual stress (contraction stress). This shrinkage does not shrink in the axial direction because the inner peripheral surface portion of the elastic layer is bonded with an adhesive, but shrinks in the axial direction because the outer peripheral surface portion of the elastic layer is not constrained. Due to such contraction, as shown in FIG. 7, the elastic layer 52 jumps in the vicinity of both left and right ends, and the outer diameter of the elastic layer 52 gradually increases toward the left and right end edges. The elastic layer 52 is cut and removed at both left and right edge portions for adjusting the shape and dimension after the elastic layer 52 is shrunk, and most of the jumped up part is cut and removed. ), The left and right ends of the elastic layer 52 are slightly jumped up after cutting and removal. However, in FIG. 7, the deformation amount is exaggerated. In FIG. 7, reference numeral 51 denotes a shaft body.

このような現像ロールを、接触現像方式(感光ドラムと現像ロールとが接触して設けられている)に用いると、その左右両端近傍では、感光ドラムとの接触圧力が高くなり、摩擦力が大きくなる。このため、現像ロールの左右両端近傍部において最外層(上記抵抗調整層や保護層等)が摩耗してリーク等が発生し、画像が悪化する。また、現像ロールの左右両端近傍部が損傷して、その損傷箇所からトナー漏れが発生し、その漏れたトナーにより、画像が汚れる。さらに、上記左右両端近傍の摩擦力により、感光ドラムと現像ロールとはスムーズな摺動ができなくなり、回転速度が安定せず、その回転速度が変わる際に、画像むら(濃淡むら)が発生する。   When such a developing roll is used for a contact developing method (the photosensitive drum and the developing roll are in contact with each other), the contact pressure with the photosensitive drum is increased near the left and right ends, and the frictional force is increased. Become. For this reason, the outermost layer (the resistance adjusting layer, the protective layer, etc.) is worn in the vicinity of both the left and right ends of the developing roll, leaks occur, and the image deteriorates. Also, the vicinity of the left and right ends of the developing roll is damaged, toner leakage occurs from the damaged portion, and the image is soiled by the leaked toner. Further, due to the frictional force in the vicinity of the left and right ends, the photosensitive drum and the developing roll cannot be smoothly slid, the rotation speed is not stable, and image unevenness (light unevenness) occurs when the rotation speed changes. .

そこで、通常は、弾性層52の左右両端近傍の跳ね上がり部分を面取り加工することが行われている。また、上記面取り加工を不要にする方法としては、現像ロールではなく、帯電ロールに関して、感光ドラムに対する帯電むらを防止したものが提案されている(特許文献1参照)。このものは、芯金の外周部にゴムローラを接着形成したものであって、その芯金を中央部から両端部に向かって徐々に小径に形成したものとなっている。そして、感光ドラムに接触させると、芯金の中央部が感光ドラムから遠ざかる方向へ撓み、この撓みによる中央部と両端部との接触むらをゴムローラの変形で吸収している。これにより、感光ドラムに当接する側のゴムローラ部分の厚みを略一定にし、厚みの差による抵抗のむらを防止して、帯電ロールの軸方向の実質的な抵抗値を均一化し、感光ドラムに供給する電荷も均一にしている。
特開平10−48915号公報
Therefore, chamfering is usually performed on the spring-up portions near the left and right ends of the elastic layer 52. Further, as a method for making the chamfering process unnecessary, there has been proposed a method in which uneven charging with respect to the photosensitive drum is prevented with respect to the charging roll instead of the developing roll (see Patent Document 1). In this structure, a rubber roller is bonded to the outer peripheral portion of the core metal, and the core metal is gradually formed to have a smaller diameter from the central portion toward both ends. When contacted with the photosensitive drum, the central portion of the core bar bends away from the photosensitive drum, and uneven contact between the central portion and both end portions due to the bending is absorbed by deformation of the rubber roller. Thus, the thickness of the rubber roller portion on the side in contact with the photosensitive drum is made substantially constant, resistance unevenness due to the difference in thickness is prevented, the substantial resistance value in the axial direction of the charging roll is made uniform, and supplied to the photosensitive drum. The charge is also made uniform.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-48915

しかしながら、上記特許文献1の帯電ロールを現像ロールに応用すると、芯金の外径が大きい中央部で、感光ドラムとの接触圧力が高くなり、摩擦力が大きくなる。このため、相変わらず軸方向で偏圧が生じることになり、スムーズな摺動ができずに、画像むらが発生する。しかも、画像領域である中央部では、上記高い接触圧力のためトナーストレスが大きくなり、それによってフィルミングが発生し、画像が悪化する。   However, when the charging roll disclosed in Patent Document 1 is applied to a developing roll, the contact pressure with the photosensitive drum is increased and the frictional force is increased at the central portion where the outer diameter of the cored bar is large. For this reason, a bias pressure is generated in the axial direction as usual, and smooth sliding cannot be performed, and image unevenness occurs. Moreover, in the central portion, which is the image area, toner stress increases due to the high contact pressure, thereby causing filming and deterioration of the image.

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、感光ドラムとの接触圧力を軸方向で略均一にし、画像への悪影響(リークやフィルミングによる画像の悪化,漏れたトナーによる画像の汚れ,画像むら等)を防止することができる現像ロールの提供をその目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the contact pressure with the photosensitive drum is made substantially uniform in the axial direction, thereby adversely affecting the image (deterioration of the image due to leakage or filming, contamination of the image due to leaked toner). , Image unevenness, and the like).

上記の目的を達成するため、本発明の現像ロールは、軸体と、この軸体の外周面に金型成形により形成される弾性層とを備え、その弾性層の外周面が金型の型面の転写面になっている現像ロールであって、上記弾性層の軸方向中央部分に対応する軸体が均一外径に形成され、その軸方向中央部分よりも軸方向外側部分の軸体が、上記軸方向中央部分の軸体の外径を基準にし、それぞれ弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径されており、上記弾性層の外径が、上記軸方向中央部分では均一径に形成され、上記軸体の縮径部分に対応する部分では上記軸方向中央部分での外径よりも15μm大きい値以下の径に形成されているという構成をとる。   In order to achieve the above object, the developing roll of the present invention comprises a shaft body and an elastic layer formed by molding on the outer peripheral surface of the shaft body, and the outer peripheral surface of the elastic layer is a mold of the mold. A developing roll serving as a transfer surface of the surface, wherein a shaft body corresponding to a central portion in the axial direction of the elastic layer is formed to have a uniform outer diameter, and a shaft body in an outer portion in the axial direction from the central portion in the axial direction. The outer diameter of the elastic layer is gradually reduced toward the left and right edges of the elastic layer with reference to the outer diameter of the shaft body at the axial central portion, and the outer diameter of the elastic layer is uniform at the axial central portion. The portion corresponding to the reduced diameter portion of the shaft body is formed to have a diameter not more than 15 μm larger than the outer diameter at the central portion in the axial direction.

すなわち、本発明の現像ロールは、弾性層の形成において、脱型後や左右両端縁部の切断除去後、弾性層の軸方向両端近傍部が跳ね上がろうとするが、それを見越して、その跳ね上がろうとする部分に対応する軸体の部分の形状寸法が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径されている。すなわち、上記縮径部分では、弾性層の厚みが軸方向中央部分よりも厚いため、脱型後の径方向の収縮量が軸方向中央部分よりも大きくなる。これにより、上記跳ね上がろうとする部分の弾性層が拡径したとしても、その最大径を、軸方向中央部分における弾性層の外径よりも15μm大きい値以下に抑えている。そして、上記弾性層の外周面に抵抗調整層や保護層等の被覆層を形成する場合でも、その被覆層を均一厚みに形成することにより、上記跳ね上がろうとした部分の現像ロールの最大径は、軸方向中央部分の外径よりも15μm大きい値以下になる。このため、接触現像方式では、感光ドラムとの接触圧力を軸方向で略均一にすることができ、その両端近傍部の摩耗および損傷が防止されるとともに、スムーズな摺動が可能となる。   That is, in the development roll of the present invention, in the formation of the elastic layer, after demolding and after cutting and removing the left and right edge portions, the vicinity of both ends in the axial direction of the elastic layer tries to jump up. The shape and size of the shaft body corresponding to the portion that is about to jump up are gradually reduced in diameter toward the left and right edges of the elastic layer. That is, in the reduced diameter portion, since the elastic layer is thicker than the axial central portion, the amount of radial contraction after demolding is larger than the axial central portion. As a result, even if the elastic layer of the portion that is going to jump is expanded in diameter, the maximum diameter is suppressed to a value that is 15 μm larger than the outer diameter of the elastic layer in the central portion in the axial direction. Even when a coating layer such as a resistance adjusting layer or a protective layer is formed on the outer peripheral surface of the elastic layer, by forming the coating layer with a uniform thickness, the maximum diameter of the portion of the developing roll that is about to jump up is formed. Is less than 15 μm larger than the outer diameter of the central portion in the axial direction. For this reason, in the contact development method, the contact pressure with the photosensitive drum can be made substantially uniform in the axial direction, and wear and damage in the vicinity of both ends can be prevented and smooth sliding can be achieved.

なお、本発明において、「軸方向中央部分」とは、感光ドラム表面の静電潜像形成領域に対応する部分であり、「その軸方向中央部分よりも軸方向外側部分」とは、感光ドラム表面の静電潜像形成領域よりも軸方向外側に位置する静電潜像非形成領域に対応する部分である。   In the present invention, the “axially central portion” is a portion corresponding to the electrostatic latent image forming region on the surface of the photosensitive drum, and the “axially outer portion than the axially central portion” means the photosensitive drum. This is a portion corresponding to an electrostatic latent image non-formation region located on the outer side in the axial direction from the surface electrostatic latent image formation region.

本発明の現像ロールは、弾性層の両端近傍に対応する軸体の部分を弾性層の両端縁に向かって徐々に縮径させているため、弾性層の両端近傍の跳ね上がりによる拡径を小さく(15μm以下に)することができる。このため、接触現像方式に用いると、両端近傍部の摩耗および損傷が生じなくなり、その摩耗によるリークおよび損傷によるトナー漏れが防止される。また、感光ドラムとの間では、軸方向での偏圧も生じなくなり、それにより、スムーズな摺動が可能となり、画像むらの発生が防止される。さらに、そのスムーズな摺動により、現像ロールおよび感光ドラムの回転駆動に要するトルクが小さくなり、現像ロールを回転駆動する駆動モータおよび感光ドラムを回転駆動する駆動モータの負荷が軽減される。その結果、プリンター等の電子写真機器類の発熱を抑えたり、上記駆動モータを小形化する等して電子写真機器類を小形化したりすることができる。   In the developing roll of the present invention, since the diameter of the shaft corresponding to the vicinity of both ends of the elastic layer is gradually reduced toward the both ends of the elastic layer, the diameter expansion due to the jumping up near both ends of the elastic layer is reduced ( 15 μm or less). For this reason, when used in the contact development method, wear and damage in the vicinity of both ends do not occur, and leakage due to wear and toner leakage due to damage are prevented. Also, no axial bias is generated between the photosensitive drum and the photosensitive drum, thereby enabling smooth sliding and preventing image unevenness. Further, the smooth sliding reduces the torque required for rotational driving of the developing roll and the photosensitive drum, reducing the load on the driving motor that rotationally drives the developing roll and the driving motor that rotationally drives the photosensitive drum. As a result, it is possible to reduce the size of the electrophotographic equipment by suppressing heat generation of the electrophotographic equipment such as a printer or by downsizing the drive motor.

特に、上記軸体の各縮径部分の軸方向の長さが、弾性層の軸方向の長さの2〜15%の範囲内であり、上記弾性層の左右両端縁に対応する軸体の縮径部外径が、軸体の軸方向中央部分の基準外径の50〜97%の範囲内である場合には、弾性層の軸方向両端近傍部の跳ね上がりによる拡径を好適に小さくすることができる。   In particular, the axial length of each reduced-diameter portion of the shaft body is in the range of 2 to 15% of the axial length of the elastic layer, and the shaft body corresponding to the left and right end edges of the elastic layer. When the outer diameter of the reduced diameter portion is in the range of 50 to 97% of the reference outer diameter of the axially central portion of the shaft body, the diameter expansion due to the jumping of the vicinity of both ends in the axial direction of the elastic layer is suitably reduced. be able to.

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の現像ロールの第1の実施の形態を示している。この現像ロールは、軸体1の外周面に、金型成形により弾性層2が形成されている。そして、軸体1の外径は、上記弾性層2の軸方向中央部分に対応する部分が均一外径D0 に形成され、その軸方向中央部分よりも軸方向外側部分が、上記軸方向中央部分の軸体1の外径D0 を基準にし、それぞれ弾性層2の左右両端縁に向かって徐々に縮径され、弾性層2の左右両端縁よりも軸方向外側部分が、それぞれ上記軸方向中央部分と同一の均一外径D0 に形成されている。上記軸体1の形状寸法に対応して、弾性層2の外径も、軸方向中央部分が均一外径に形成され、上記軸体1の縮径部分に対応する部分が、上記軸方向中央部分の外径を基準にし、それぞれ弾性層2の左右両端縁に向かって徐々に縮径されている。ここで、上記軸体1および弾性層2の左右両端側の縮径部分は、感光ドラム表面の軸方向両端部の静電潜像非形成領域に対応する部分であり、その縮径部分の間の軸方向中央部分が、感光ドラム表面の静電潜像形成領域に対応する部分となっている。また、上記弾性層2の外周面は、金型の型面の転写面になっており、上記脱型後は、上記弾性層2の外周面に面取り加工等が施されることなく上記形状寸法に形成される。さらに、この実施の形態では、上記弾性層2の外周面に中間層(第1被覆層)3が均一厚みに形成され、その中間層の外周面に表層(第2被覆層)4が均一厚みに形成されている。これにより、表層4の外径も、軸方向中央部分が均一外径に形成され、上記弾性層2の縮径部分に対応する部分が、上記軸方向中央部分の外径を基準にし、それぞれ弾性層2の左右両端縁に向かって徐々に縮径されている。 FIG. 1 shows a first embodiment of the developing roll of the present invention. In this developing roll, an elastic layer 2 is formed on the outer peripheral surface of the shaft body 1 by molding. The outer diameter of the shaft body 1 is such that the portion corresponding to the central portion in the axial direction of the elastic layer 2 is formed to have a uniform outer diameter D 0, and the outer portion in the axial direction from the central portion in the axial direction is the center in the axial direction. With reference to the outer diameter D 0 of the shaft body 1 of the portion, the diameter is gradually reduced toward the left and right end edges of the elastic layer 2 respectively, and the outer portions in the axial direction from the left and right end edges of the elastic layer 2 are respectively in the axial direction. It is formed to have the same uniform outer diameter D 0 as the central portion. Corresponding to the shape and size of the shaft 1, the outer diameter of the elastic layer 2 is also formed so that the central portion in the axial direction has a uniform outer diameter, and the portion corresponding to the reduced diameter portion of the shaft 1 is the center in the axial direction. The diameter is gradually reduced toward the left and right ends of the elastic layer 2 with reference to the outer diameter of the portion. Here, the diameter-reduced portions on the left and right ends of the shaft body 1 and the elastic layer 2 are portions corresponding to the electrostatic latent image non-formation regions on both ends in the axial direction of the photosensitive drum surface. The central portion in the axial direction is a portion corresponding to the electrostatic latent image forming region on the surface of the photosensitive drum. The outer peripheral surface of the elastic layer 2 is a transfer surface of the mold surface of the mold, and after the demolding, the outer peripheral surface of the elastic layer 2 is not subjected to chamfering or the like, and the shape dimension Formed. Furthermore, in this embodiment, an intermediate layer (first coating layer) 3 is formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 2 with a uniform thickness, and a surface layer (second coating layer) 4 is formed on the outer peripheral surface of the intermediate layer with a uniform thickness. Is formed. As a result, the outer diameter of the surface layer 4 is also formed so that the central portion in the axial direction has a uniform outer diameter, and the portion corresponding to the reduced diameter portion of the elastic layer 2 is elastic with respect to the outer diameter of the central portion in the axial direction. The diameter is gradually reduced toward the left and right edges of the layer 2.

このような現像ロールの製造は、軸体1として、上記縮径部分が形成されたものを用いる以外は、冒頭で述べた従来法と同様の方法で行うことができる。また、この場合、弾性層2は、図2に示すように、まず、軸体1の縮径部分よりも軸方向外側まで形成しておき、脱型後の形状寸法調節の際に、軸体1の縮径部分の外側端縁に対応する面(鎖線A)で切断し、それよりも軸方向外側の左右両端縁部を除去する。これにより、切断除去した左右両端縁部に形成されていた跳ね上がり部分も除去することができる。   Such a developing roll can be produced by the same method as the conventional method described at the beginning except that the shaft body 1 having the reduced diameter portion is used. In this case, as shown in FIG. 2, the elastic layer 2 is first formed to the outside in the axial direction from the diameter-reduced portion of the shaft body 1, and the shaft body is adjusted when the shape dimension is adjusted after demolding. Cut along the surface (dashed line A) corresponding to the outer edge of the reduced diameter portion 1 and remove the left and right edge portions on the outer side in the axial direction. As a result, it is also possible to remove the jumping portions formed at the left and right edge portions that have been cut and removed.

ここで、上記軸体1の縮径部分の形状寸法について、より詳しく説明する。この縮径部分の形状寸法は、弾性層2の収縮率を考慮して設定される。すなわち、冒頭の背景技術(図7参照)で述べたように、通常に、均一外径の軸体51および均一内径の型面を有する円筒状金型を用いて、その軸体51の外周面に弾性層52を金型成形により形成すると、脱型後や左右両端縁部の切断除去後、残留応力(収縮応力)の作用により、弾性層52は軸方向両端近傍が跳ね上がったようになり左右両端縁に向かって徐々に拡径した形状になる。そこで、本発明では、その拡径部分の形状寸法を予めデータとして得ておき、その拡径部分の形状寸法を見越して、図1に示すように、その拡径部分に対応する軸体1の部分を、弾性層2の両端縁に向かって徐々に縮径させた形状寸法にしている。すなわち、その縮径部分では、脱型直後の弾性層2の厚みが軸方向中央部分よりも厚くなっているため、脱型後の径方向の収縮量が軸方向中央部分よりも大きくなる。このことを利用して、弾性層2の軸方向両端近傍部が跳ね上がろうとしても、その跳ね上がろうとする部分の弾性層2の最大径が、弾性層2の軸方向中央部分の外径よりも小さくなるよう抑えられる。このように、上記軸体1の縮径部分の形状寸法は、弾性層2の収縮率、すなわち弾性層2の形成材料の種類や成形温度等によって異なるが、弾性層2の収縮率が同じ値の場合でも、画像に悪影響を及ぼさない範囲として、上記軸体1の各縮径部分の軸方向の長さL1 は、通常、弾性層2の軸方向の長さL0 の2〜15%の範囲内の値をとることができ、好ましくは6〜12%の範囲内の値をとることができる。同様に、上記弾性層2の左右両端縁に対応する軸体1の縮径部外径D1 も、通常、軸体1の軸方向中央部分の基準外径D0 の50〜97%の範囲内の値をとることができ、好ましくは80〜90%の範囲内の値をとることができる。 Here, the shape dimension of the reduced diameter portion of the shaft body 1 will be described in more detail. The shape size of the reduced diameter portion is set in consideration of the shrinkage rate of the elastic layer 2. That is, as described in the background art at the beginning (see FIG. 7), the outer peripheral surface of the shaft body 51 is normally used by using a cylindrical mold having a shaft body 51 having a uniform outer diameter and a mold surface having a uniform inner diameter. When the elastic layer 52 is formed by mold forming, the elastic layer 52 is bent up near the both ends in the axial direction by the action of residual stress (shrinkage stress) after demolding or cutting and removing the left and right edges. The shape gradually increases in diameter toward both end edges. Therefore, in the present invention, the shape dimension of the enlarged diameter portion is obtained in advance as data, and in anticipation of the shape dimension of the enlarged diameter portion, as shown in FIG. The portion has a shape that is gradually reduced in diameter toward both end edges of the elastic layer 2. That is, in the reduced diameter portion, the elastic layer 2 immediately after demolding is thicker than the axial central portion, so that the radial shrinkage after demolding is greater than the axial central portion. By utilizing this fact, even if the vicinity of both ends in the axial direction of the elastic layer 2 tries to jump up, the maximum diameter of the elastic layer 2 in the portion where the elastic layer 2 tries to jump up is outside the central portion in the axial direction of the elastic layer 2. It is suppressed to be smaller than the diameter. As described above, the shape dimension of the reduced diameter portion of the shaft body 1 varies depending on the shrinkage rate of the elastic layer 2, that is, the type of forming material of the elastic layer 2, the molding temperature, etc., but the shrinkage rate of the elastic layer 2 is the same value. Even in this case, as a range that does not adversely affect the image, the axial length L 1 of each reduced diameter portion of the shaft body 1 is usually 2 to 15% of the axial length L 0 of the elastic layer 2. The value can be taken within the range of 6 to 12%, preferably 6 to 12%. Similarly, the outer diameter D 1 of the reduced diameter portion of the shaft body 1 corresponding to the left and right edges of the elastic layer 2 is usually in the range of 50 to 97% of the reference outer diameter D 0 of the axial central portion of the shaft body 1. Value can be taken, Preferably the value within the range of 80 to 90% can be taken.

そして、この実施の形態の現像ロールを接触現像方式の実機に組み付けると、図3に示すように、現像ロールの表層4の軸方向中央部分は、感光ドラム10の表面の静電潜像形成領域と均一な接触圧力で当接し、その軸方向外側では、現像ロールの表層4の左右両端側の縮径部分により、感光ドラム10の表面の静電潜像非形成領域との間に隙間が形成される。   Then, when the developing roll of this embodiment is assembled in a contact developing type actual machine, as shown in FIG. 3, the central portion in the axial direction of the surface layer 4 of the developing roll is an electrostatic latent image forming region on the surface of the photosensitive drum 10. With a uniform contact pressure, and on the outer side in the axial direction, a gap is formed between the electrostatic latent image non-formation region on the surface of the photosensitive drum 10 due to the reduced diameter portions on the left and right ends of the surface layer 4 of the developing roll. Is done.

したがって、上記現像ロールを接触現像方式の実機に用いると、両端近傍部の摩耗および損傷が生じなくなり、その摩耗によるリークおよび損傷によるトナー漏れが防止される。また、感光ドラム10との間では、軸方向での偏圧も生じなくなり、それにより、スムーズな摺動が可能となり、画像むらの発生が防止される。さらに、そのスムーズな摺動により、現像ロールおよび感光ドラム10の回転駆動に要するトルクが小さくなり、現像ロールおよび感光ドラム10をそれぞれ回転駆動する各駆動モータの負荷が軽減される。その結果、プリンター等の電子写真機器類の発熱を抑えたり、上記駆動モータを小形化する等して電子写真機器類を小形化したりすることができる。   Therefore, when the developing roll is used in a contact developing type actual machine, wear and damage in the vicinity of both ends are prevented, and leakage due to the wear and toner leakage due to damage are prevented. Further, no axial pressure is generated between the photosensitive drum 10 and the photosensitive drum 10, thereby enabling smooth sliding and preventing image unevenness. Further, the smooth sliding reduces the torque required for rotational driving of the developing roll and the photosensitive drum 10, and reduces the load on each driving motor that rotationally drives the developing roll and the photosensitive drum 10, respectively. As a result, it is possible to reduce the size of the electrophotographic equipment by suppressing heat generation of the electrophotographic equipment such as a printer or by downsizing the drive motor.

つぎに、本発明の現像ロールを構成する軸体1,弾性層2,中間層(第1被覆層)3,表層(第2被覆層)4の形成材料等について説明する。   Next, materials for forming the shaft body 1, the elastic layer 2, the intermediate layer (first coating layer) 3, and the surface layer (second coating layer) 4 constituting the developing roll of the present invention will be described.

上記軸体1は、特に限定されるものではなく、中実でも中空でもよい。また、上記軸体1の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、鉄,鉄にめっきを施したもの,ステンレス,アルミニウム等があげられる。そして、上記軸体1の表面には、通常、接着剤やプライマー等が塗布される。さらに、上記接着剤やプライマー等は、必要に応じて、導電化してもよい。   The shaft body 1 is not particularly limited, and may be solid or hollow. The material of the shaft body 1 is not particularly limited, and examples thereof include iron, iron plated, stainless steel, and aluminum. Then, an adhesive, a primer or the like is usually applied to the surface of the shaft body 1. Further, the adhesive, primer, etc. may be made conductive as necessary.

上記弾性層2の形成材料としては、下記の主材料に導電剤が含有されているものが用いられる。すなわち、その主材料としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリウレタン系エラストマー,エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM),スチレン−ブタジエンゴム(SBR),シリコーンゴム,アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR),水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム(H−NBR),クロロプレンゴム(CR)等があげられる。なかでも、低硬度でへたりが少ないという点から、導電性シリコーンゴムを用いることが好ましい。また、必要に応じて、導電剤,シリコーンオイル,加硫剤,加硫促進剤,滑剤,助剤等を適宜に添加してもよい。そして、上記弾性層2の厚みは、特に限定されないが、通常、0.5〜5mm程度に設定される。   As the material for forming the elastic layer 2, the following main material containing a conductive agent is used. That is, the main material is not particularly limited. For example, polyurethane elastomer, ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR). , Hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (H-NBR), chloroprene rubber (CR), and the like. Among these, it is preferable to use conductive silicone rubber from the viewpoint of low hardness and less sag. If necessary, a conductive agent, silicone oil, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, lubricant, auxiliary agent, and the like may be added as appropriate. And the thickness of the said elastic layer 2 is although it does not specifically limit, Usually, it is set to about 0.5-5 mm.

上記中間層(第1被覆層)3の形成材料としては、下記の主材料に導電剤が含有されているものが用いられる。すなわち、その主材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、水素添加アクリロニトリル−ブタジエンゴム(水素化ニトリルゴム:H−NBR),アクリロニトリル−ブタジエンゴム(ニトリルゴム:NBR),ポリウレタン系エラストマー,クロロプレンゴム(CR),天然ゴム,ブタジエンゴム(BR),アクリルゴム(ACM),イソプレンゴム(IR),スチレン−ブタジエンゴム(SBR),ヒドリンゴム(ECO,CO),ウレタンゴム,フッ素ゴム等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、接着性およびコーティング液の安定性の点から、H−NBRが特に好ましい。そして、上記中間層(第1被覆層)3の厚みは、特に限定されないが、通常、3〜50μm程度に設定される。   As a material for forming the intermediate layer (first covering layer) 3, the following main material containing a conductive agent is used. That is, the main material is not particularly limited. For example, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (hydrogenated nitrile rubber: H-NBR), acrylonitrile-butadiene rubber (nitrile rubber: NBR), polyurethane-based elastomer, Chloroprene rubber (CR), natural rubber, butadiene rubber (BR), acrylic rubber (ACM), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), hydrin rubber (ECO, CO), urethane rubber, fluorine rubber, etc. It is done. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, H-NBR is particularly preferable from the viewpoint of adhesiveness and coating solution stability. And the thickness of the said intermediate | middle layer (1st coating layer) 3 is although it does not specifically limit, Usually, it sets to about 3-50 micrometers.

上記表層(第2被覆層)4の形成材料としては、下記の主材料に導電剤が含有されているものが用いられる。すなわち、その主材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂,ポリアミド樹脂,アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂(PVB),アルキッド樹脂,ポリエステル樹脂,フッ素ゴム,フッ素樹脂,フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物,シリコーン樹脂,シリコーングラフトアクリルポリマー,アクリルグラフトシリコーンポリマー,ニトリルゴム,ウレタンゴム等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。なかでも、耐摩耗性の点で、ウレタン樹脂が好ましい。そして、上記表層(第2被覆層)4の厚みは、特に限定されないが、通常、3〜50μm程度に設定される。   As a material for forming the surface layer (second coating layer) 4, the following main material containing a conductive agent is used. That is, the main material is not particularly limited. For example, urethane resin, polyamide resin, acrylic resin, acrylic silicone resin, butyral resin (PVB), alkyd resin, polyester resin, fluorine rubber, fluorine resin, fluorine Examples thereof include a mixture of rubber and fluororesin, silicone resin, silicone graft acrylic polymer, acrylic graft silicone polymer, nitrile rubber, urethane rubber and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, urethane resin is preferable in terms of wear resistance. And although the thickness of the said surface layer (2nd coating layer) 4 is not specifically limited, Usually, it sets to about 3-50 micrometers.

図4は、本発明の現像ロールの第2の実施の形態を示している。この実施の形態では、軸体1の縮径部分に対応する弾性層2の部分の外径が、弾性層2の軸方向中央部分の基準外径と同一の均一外径になっている。これは、弾性層2の収縮率に対応する等して、軸体1の縮径部分の形状寸法を適宜調節することにより達成することができる。そして、表層4の外径も、同様に、均一外径になっている。それ以外の部分は、上記第1の実施の形態と同様であり、上記第1の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。なお、この第2の実施の形態の場合、現像ロールの表層4と感光ドラム10(図3参照)の表面の静電潜像非形成領域(左右両端側)との間には、隙間は形成されない。   FIG. 4 shows a second embodiment of the developing roll of the present invention. In this embodiment, the outer diameter of the portion of the elastic layer 2 corresponding to the reduced diameter portion of the shaft body 1 is the same uniform outer diameter as the reference outer diameter of the central portion in the axial direction of the elastic layer 2. This can be achieved by appropriately adjusting the shape of the reduced diameter portion of the shaft body 1 in accordance with the shrinkage rate of the elastic layer 2. Similarly, the outer diameter of the surface layer 4 is a uniform outer diameter. Other parts are the same as those in the first embodiment, and the same operations and effects as in the first embodiment are achieved. In the case of the second embodiment, a gap is formed between the surface layer 4 of the developing roll and the electrostatic latent image non-formation regions (left and right end sides) on the surface of the photosensitive drum 10 (see FIG. 3). Not.

図5は、本発明の現像ロールの第3の実施の形態を示している。この実施の形態では、軸体1の縮径部分に対応する部分が、上記軸方向中央部分の外径を基準にし、それぞれ弾性層2の左右両端縁に向かって徐々に拡径されており、軸体1の縮径部分の外側端縁に対応する弾性層2の左右両端縁の外径d1 が、弾性層2の軸方向中央部分の基準外径d0 よりも15μm大きくなっている。これは、弾性層2の収縮率に対応する等して、軸体1の縮径部分の形状寸法を適宜調節することにより達成することができる。そして、表層4の外径も、同様に、左右両端縁の外径が軸方向中央部分の基準外径よりも15μm大きくなっている。それ以外の部分は、上記第1の実施の形態と同様である。この第3の実施の形態の場合、左右両端側の拡径部分では、感光ドラム10(図3参照)との接触圧力が高くなるものの、拡径量が最大15μmと小さいため、接触圧力の上昇量は僅かであり、摩耗や損傷は殆ど発生せず、スムーズな摺動も殆ど妨げない。このため、上記第1の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。 FIG. 5 shows a third embodiment of the developing roll of the present invention. In this embodiment, the portion corresponding to the reduced diameter portion of the shaft body 1 is gradually expanded toward the left and right end edges of the elastic layer 2 on the basis of the outer diameter of the axial central portion, The outer diameter d 1 of the left and right end edges of the elastic layer 2 corresponding to the outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body 1 is 15 μm larger than the reference outer diameter d 0 of the central portion in the axial direction of the elastic layer 2. This can be achieved by appropriately adjusting the shape of the reduced diameter portion of the shaft body 1 in accordance with the shrinkage rate of the elastic layer 2. Similarly, the outer diameter of the surface layer 4 is 15 μm larger than the reference outer diameter of the central portion in the axial direction at the left and right end edges. Other parts are the same as those in the first embodiment. In the case of the third embodiment, the contact pressure with the photosensitive drum 10 (see FIG. 3) increases at the diameter-enlarged portions on both the left and right ends, but the contact diameter increases because the diameter expansion amount is as small as 15 μm at the maximum. The amount is small, almost no wear or damage occurs, and smooth sliding is hardly hindered. For this reason, there exists an effect | action and effect similar to the said 1st Embodiment.

図6は、本発明の現像ロールの第4の実施の形態を示している。この実施の形態では、上記第1の実施の形態(図1参照)において、弾性層2の両端縁よりも軸方向外側の軸体1の部分が、軸体1の縮径が軸体1の両端縁まで延設されるように縮径形状に形成されている。それ以外の部分は、上記第1の実施の形態と同様であり、上記第1の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。ただし、弾性層2の両端縁よりも軸方向外側の軸体1の部分には、ベアリングが外嵌されるため、そのベアリングとして、上記縮径形状寸法に対応したベアリングが必要となる。   FIG. 6 shows a fourth embodiment of the developing roll of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment (see FIG. 1), the portion of the shaft body 1 outside the both ends of the elastic layer 2 in the axial direction has a reduced diameter of the shaft body 1. It is formed in a reduced diameter shape so as to extend to both end edges. Other parts are the same as those in the first embodiment, and the same operations and effects as in the first embodiment are achieved. However, since a bearing is externally fitted to a portion of the shaft body 1 that is axially outer than both end edges of the elastic layer 2, a bearing corresponding to the above-mentioned reduced-diameter shape dimension is required as the bearing.

なお、上記各実施の形態では、弾性層2の外周部に、中間層(第1被覆層)3および表層(第2被覆層)4の2層の被覆層を形成したが、被覆層は、1層でもよいし、3層以上でもよく、また、形成されなくてもよい。   In each of the above embodiments, two coating layers of the intermediate layer (first coating layer) 3 and the surface layer (second coating layer) 4 are formed on the outer peripheral portion of the elastic layer 2. One layer may be sufficient, three or more layers may be sufficient, and it does not need to be formed.

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。   Next, examples will be described together with comparative examples.

〔実施例1〕
〔軸体〕
外径(図1のD0 )8mm、長さ260mmの鉄製の中実円柱状の棒体を準備し、その棒体の両端縁からそれぞれ25.0mm内側の位置から軸方向外側に15.0mm〔図1のL1 に相当:下記L0 (250mm)の6%〕の部分を、一定の割合で縮径するように切削した。そして、縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を5.00mm〔上記D0 (8mm)の62.5%〕とした。このようにして得られたものを軸体とした。
[Example 1]
[Shaft]
An iron solid cylindrical rod having an outer diameter (D 0 in FIG. 1) of 8 mm and a length of 260 mm is prepared, and 15.0 mm from the position inside 25.0 mm from the both ends of the rod to the outside in the axial direction. A portion of [corresponding to L 1 in FIG. 1: 6% of L 0 (250 mm) below] was cut so as to reduce the diameter at a constant rate. The minimum outer diameter (D 1 in FIG. 1 ) of the outer edge of the reduced diameter portion was 5.00 mm [62.5% of D 0 (8 mm)]. What was obtained in this way was used as a shaft.

〔弾性層の形成材料〕
導電性シリコーンゴム(KE1357 A/B、信越化学工業社製)をニーダーを用いて混練することにより、弾性層の形成材料を調製した。
[Material for forming elastic layer]
An elastic layer forming material was prepared by kneading conductive silicone rubber (KE1357 A / B, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) using a kneader.

〔中間層(第1被覆層)の形成材料〕
H−NBR(ゼットポール0020、日本ゼオン社製)100重量部に対して、ステアリン酸0.5重量部,亜鉛華(ZnO)5重量部,カーボンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)30重量部,加硫促進剤(BZ)1重量部,加硫促進剤(CZ)2重量部,硫黄1重量部をニーダーを用いて混練した後、MEK400重量部を加えて混合,攪拌することにより、中間層(第1被覆層)の形成材料を調製した。
[Formation material of intermediate layer (first coating layer)]
Stearic acid 0.5 parts by weight, zinc white (ZnO) 5 parts by weight, carbon black (Denka Black HS-100, Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of H-NBR (Zetpol 0020, manufactured by Nippon Zeon) 30 parts by weight, 1 part by weight of vulcanization accelerator (BZ), 2 parts by weight of vulcanization accelerator (CZ) and 1 part by weight of sulfur were kneaded using a kneader, and then 400 parts by weight of MEK was added and mixed and stirred. Thus, a material for forming the intermediate layer (first coating layer) was prepared.

〔表層(第2被覆層)の形成材料〕
ウレタン樹脂(ニッポラン5199、日本ポリウレタン社製)100重量部に対して、カーボンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)10重量部をボールミルを用いて混練した後、MEK400重量部を加えて混合,攪拌することにより、表層(第2被覆層)の形成材料を調製した。
[Material for forming surface layer (second coating layer)]
Kneading 10 parts by weight of carbon black (Denka Black HS-100, manufactured by Denki Kagaku Kogyo) with 100 parts by weight of urethane resin (Nipporan 5199, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) using a ball mill, then adding 400 parts by weight of MEK. Then, a material for forming the surface layer (second coating layer) was prepared by mixing and stirring.

〔円筒状金型〕
上記弾性層を形成するための円筒状金型として、型面の内径が18mm(軸方向に均一)、軸方向の長さが260mmのものを準備した。
[Cylindrical mold]
As the cylindrical mold for forming the elastic layer, a mold having an inner diameter of 18 mm (uniform in the axial direction) and an axial length of 260 mm was prepared.

〔ロール体の作製〕
上記実施の形態と同様にして、上記軸体と円筒状金型を用いて成形(190℃×30分間)することにより、軸体の外周面に弾性層を形成した後、軸体の縮径部分の外側端縁に対応する面で切断し、それよりも軸方向外側の両端縁部を除去した。これにより、弾性層の軸方向長さを250mm(図1のL0 に相当)に調節したロール体を得た。このロール体の弾性層は、軸体の縮径部分に対応する部分が弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径していた。
[Production of roll body]
In the same manner as in the above embodiment, after forming an elastic layer on the outer peripheral surface of the shaft body by molding (190 ° C. × 30 minutes) using the shaft body and a cylindrical mold, the diameter of the shaft body is reduced. Cutting was performed at a surface corresponding to the outer edge of the portion, and both end edges on the outer side in the axial direction were removed. Thereby, a roll body in which the axial length of the elastic layer was adjusted to 250 mm (corresponding to L 0 in FIG. 1) was obtained. In the elastic layer of the roll body, the portion corresponding to the reduced diameter portion of the shaft body was gradually reduced in diameter toward the left and right end edges of the elastic layer.

〔被覆層の形成〕
上記ロール体の弾性層の外周面に、中間層(第1被覆層)の形成材料をロールコーティング法により塗工した後、乾燥させ、厚み10μmで均一の中間層(第1被覆層)を形成した。その後、その中間層(第1被覆層)の外周面に、表層(第2被覆層)の形成材料をロールコーティング法により塗工した後、乾燥させ、厚み10μmで均一の表層(第2被覆層)を形成した。これにより、現像ロールを得た。この現像ロールの表層(第2被覆層)の外径も、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径していた(図1参照)。
(Formation of coating layer)
After forming the intermediate layer (first coating layer) forming material on the outer peripheral surface of the elastic layer of the roll body by the roll coating method, it is dried to form a uniform intermediate layer (first coating layer) having a thickness of 10 μm. did. Thereafter, the surface layer (second coating layer) forming material is applied to the outer peripheral surface of the intermediate layer (first coating layer) by a roll coating method, and then dried, and a uniform surface layer (second coating layer) having a thickness of 10 μm. ) Was formed. Thereby, a developing roll was obtained. As for the outer diameter of the surface layer (second coating layer) of the developing roll, the portion corresponding to the reduced diameter portion of the shaft body was gradually reduced in diameter toward the left and right edges of the elastic layer (see FIG. 1).

〔実施例2〕
上記実施例1において、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を6.40mm(上記D0 の80%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、軸方向中央部分の基準外径と同一の均一外径になっていた(図4参照)。
[Example 2]
In Example 1, the minimum outer diameter (D 1 in FIG. 1 ) of the outer edge of the reduced diameter portion of the shaft was 6.40 mm (80% of D 0 ). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and developing roll, the part corresponding to the diameter-reduced part of the shaft body had the same uniform outer diameter as the reference outer diameter of the central part in the axial direction (see FIG. 4). .

〔実施例3〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を5.0mm(上記L0 の2%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を4.00mm(上記D0 の50%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径していた(図1参照)。
Example 3
In Example 1 above, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 5.0 mm (2% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 4.00 mm (50% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the diameter-reduced part of a shaft body was gradually reduced in diameter toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 1).

〔実施例4〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を5.0mm(上記L0 の2%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を7.76mm(上記D0 の97%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた(図5参照)。
Example 4
In Example 1 above, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 5.0 mm (2% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 7.76 mm (97% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the reduced diameter part of a shaft body was gradually diameter-expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 5).

〔実施例5〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を37.5mm(上記L0 の15%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を4.00mm(上記D0 の50%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径していた(図1参照)。
Example 5
In Example 1, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 37.5 mm (15% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 4.00 mm (50% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the diameter-reduced part of a shaft body was gradually reduced in diameter toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 1).

〔実施例6〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を37.5mm(上記L0 の15%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を7.76mm(上記D0 の97%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた(図5参照)。
Example 6
In Example 1, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 37.5 mm (15% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 7.76 mm (97% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the reduced diameter part of a shaft body was gradually diameter-expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 5).

〔実施例7〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を30.0mm(上記L0 の12%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を7.20mm(上記D0 の90%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた(図5参照)。
Example 7
In Example 1, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 30.0 mm (12% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 7.20 mm (90% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the reduced diameter part of a shaft body was gradually diameter-expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 5).

〔実施例8〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を30.0mm(上記L0 の12%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を6.40mm(上記D0 の80%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、軸方向中央部分の基準外径と同一の均一外径になっていた(図4参照)。
Example 8
In Example 1, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 30.0 mm (12% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body is The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 6.40 mm (80% of the above D 0 ). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and developing roll, the part corresponding to the diameter-reduced part of the shaft body had the same uniform outer diameter as the reference outer diameter of the central part in the axial direction (see FIG. 4). .

〔実施例9〕
上記実施例1において、軸体の各縮径部分の軸方向長さ(図1のL1 )を15.0mm(上記L0 の6%)、軸体の縮径部分の外側端縁の最小外径(図1のD1 )を7.20mm(上記D0 の90%)とした。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの外径は、軸体の縮径部分に対応する部分が、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた(図5参照)。
Example 9
In Example 1, the axial length (L 1 in FIG. 1 ) of each reduced diameter portion of the shaft body is 15.0 mm (6% of L 0 above), and the minimum outer edge of the reduced diameter portion of the shaft body The outer diameter (D 1 in FIG. 1) was 7.20 mm (90% of D 0 above). Other than that, it was the same as in Example 1 above. And as for the outer diameter of the obtained roll body and image development roll, the part corresponding to the reduced diameter part of a shaft body was gradually diameter-expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer (refer FIG. 5).

〔比較例1〕
上記実施例1において、軸体として、外径が8mmで軸方向全体に均一であるものを用いた。それ以外は、上記実施例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの両端近傍部は、跳ね上がるように、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた。
[Comparative Example 1]
In Example 1 described above, a shaft body having an outer diameter of 8 mm and uniform in the entire axial direction was used. Other than that, it was the same as in Example 1 above. And the both-ends vicinity part of the obtained roll body and image development roll was gradually diameter-expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer so that it might jump up.

〔比較例2〕
上記比較例1において、弾性層の両端縁部を切断除去した後、中間層(第1被覆層)の形成に先立って、弾性層の左右両端の外周縁部を面取り(C1)した。それ以外は、上記比較例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの両端近傍部は、跳ね上がり、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 1, after cutting off both edge portions of the elastic layer, the outer peripheral edge portions at the left and right ends of the elastic layer were chamfered (C1) prior to forming the intermediate layer (first covering layer). Other than that, it was the same as in Comparative Example 1 above. And the both-ends vicinity part of the obtained roll body and image development rolls up, and the diameter was gradually expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer.

〔比較例3〕
上記比較例1において、弾性層の両端縁部を切断除去する際に、切断面(図2の鎖線A参照)と軸体の軸とのなす角度(弾性層が残る側の角度)が80°になるよう切断した。すなわち、上記切断面は、円錐台(軸体の直径を上面の直径とし、弾性層の直径を下面の直径とする円錐台)の側面のようになっている。それ以外は、上記比較例1と同様にした。そして、得られたロール体および現像ロールの両端近傍部は、跳ね上がり、弾性層の左右両端縁に向かって徐々に拡径していた。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 1, when the both edge portions of the elastic layer are cut and removed, the angle between the cut surface (see the chain line A in FIG. 2) and the shaft body axis (the angle on the side where the elastic layer remains) is 80 °. Cut to become. That is, the cut surface is like a side surface of a truncated cone (a truncated cone having the diameter of the shaft body as the diameter of the upper surface and the diameter of the elastic layer as the diameter of the lower surface). Other than that, it was the same as in Comparative Example 1 above. And the both-ends vicinity of the obtained roll body and image development rolls up, and the diameter was gradually expanded toward the right-and-left both-ends edge of an elastic layer.

〔径差〕
このようにして得られた実施例1〜9および比較例1〜3の各現像ロールについて、表層の直径を軸方向に沿う異なる位置で測定した。すなわち、弾性層の両端縁から内側に1mmの位置での表層の直径をそれぞれD0,D6とし、大きい方をDmax とした。また、弾性層の両端縁から内側に10mmの位置での表層の直径をそれぞれD1,D5とし、弾性層の両端縁から内側に67mmの位置での表層の直径をそれぞれD2,D4とし、弾性層の軸方向中央の位置での表層の直径をD3とし、D1〜D5の平均値をDave とした。そして、Dmax −Dave の値を径差とし、下記の表1に併せて表記した。
[Diameter difference]
For each of the developing rolls of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 thus obtained, the diameter of the surface layer was measured at different positions along the axial direction. That is, the diameter of the surface layer at a position 1 mm inward from both ends of the elastic layer was D0 and D6, respectively, and the larger one was Dmax . In addition, the diameter of the surface layer at positions 10 mm inward from both ends of the elastic layer is D1 and D5, respectively, and the diameter of the surface layer at positions 67 mm inward from both ends of the elastic layer is D2 and D4, respectively. of the surface layer of the diameter at the axial center position and D3, the average value of D1~D5 was D ave. Then, the value of D max −D ave was taken as the diameter difference, and is shown together in Table 1 below.

〔回転駆動に要するトルク〕
上記実施例1〜9および比較例1〜3の各現像ロールを、感光ドラムに9.8Nの荷重で当接させ、現像ロールの回転駆動に要するトルクを測定した。このトルクの測定は、トルク測定機(1.5BTG、東日製作所社製)を用いて行った。そして、その測定したトルクを下記の表1に併せて表記した。
[Torque required for rotational drive]
The developing rolls of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were brought into contact with the photosensitive drum with a load of 9.8 N, and the torque required to drive the developing roll was measured. The torque was measured using a torque measuring machine (1.5BTG, manufactured by Tohnichi Seisakusho). The measured torque is also shown in Table 1 below.

〔画像むらの有無〕
上記実施例1〜9および比較例1〜3の各現像ロールを、接触現像方式を採用するレーザープリンター(LBP−2510、キャノン社製)に組み込み、23℃,53%RHの環境下で、べた画像の画像出しを行った。そして、その画像について、画像むら(濃淡むら)の有無を目視により行った。その結果、画像に画像むらが全く無いものを○、画像に軽微な画像むらが有るものを△、画像に画像むらが明確に確認できるものを×と評価し、下記の表1に併せて表記した。
[Image presence / absence]
The developing rolls of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were incorporated into a laser printer (LBP-2510, manufactured by Canon Inc.) employing a contact developing method, and were solid in an environment of 23 ° C. and 53% RH. The image was put out. Then, the image was visually checked for image unevenness (shading unevenness). As a result, it was evaluated as ○ when the image had no image unevenness, △ when the image had slight image unevenness, and × when the image could clearly check the image unevenness, and also listed in Table 1 below. did.

〔両端近傍部の損傷の有無〕
さらに、2000枚の画像出しを行った後、上記レーザープリンターから現像ロールを取り出し、両端近傍部の損傷状況を目視により確認した。その結果、欠損も表層剥がれも無いものを○、欠損または表層剥がれの前兆がみられるものを△、欠損または表層剥がれが確認できるものを×と評価し、下記の表1に併せて表記した。
[Damage of the vicinity of both ends]
Further, after 2,000 images were printed, the developing roll was taken out from the laser printer, and the damage state in the vicinity of both ends was visually confirmed. As a result, it was evaluated as “◯” when there was no defect or peeling of the surface layer, “Δ” when there was a sign of defect or peeling of the surface layer, and “×” when defect or surface peeling could be confirmed.

〔トナー漏れの有無〕
上記2000枚の画像出しを行った後、目視により、トナーによる実機内の汚れを評価した。その結果、トナーによる実機内の汚れがないものはトナー漏れがなかったとして◎、トナーによる実機内の汚れが僅かであり画像を汚さない程度のものを○、トナーによる実機内の汚れが少し見られ画像を汚す可能性があるものを△、トナーによる実機内の汚れが目立つものはトナー漏れがあったとして×と評価し、下記の表1に併せて表記した。
[Toner leakage]
After the above-mentioned 2000 images were printed, the contamination inside the actual machine with toner was evaluated by visual observation. As a result, if there is no toner leakage in the actual machine due to the toner, it is assumed that there is no toner leakage. The case where the image is likely to be stained is evaluated as Δ, and the case where the toner is conspicuously stained in the actual machine is evaluated as X, and the result is also shown in Table 1 below.

Figure 2006126719
Figure 2006126719

上記表1の結果から、実施例1〜9の現像ロールは、比較例1〜3の現像ロールと比較すると、径差が小さくなっており、両端近傍の跳ね上がりによる拡径が小さくなっていることがわかる。そして、その小さい径差により、回転駆動に要するトルクも小さくなっており、画像の画像むらも両端近傍部の損傷も無く、トナー漏れも充分に防止されている。特に、径差が0以上である実施例2,4,6〜9では、トナー漏れ防止に優れており、比較例1,2では、径差が大き過ぎるために、端部損傷が生じてトナー漏れ防止に劣っている。   From the results of Table 1 above, the developing rolls of Examples 1 to 9 are smaller in diameter difference than the developing rolls of Comparative Examples 1 to 3, and the diameter expansion due to jumping in the vicinity of both ends is reduced. I understand. Due to the small diameter difference, the torque required for rotational driving is also reduced, and there is no unevenness of the image, no damage in the vicinity of both ends, and toner leakage is sufficiently prevented. In particular, Examples 2, 4, and 6-9, in which the diameter difference is 0 or more, are excellent in preventing toner leakage. In Comparative Examples 1 and 2, the diameter difference is too large, and thus the end portion is damaged and the toner is damaged. It is inferior in leak prevention.

本発明の現像ロールの第1の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of the image development roll of this invention. 上記現像ロールの弾性層の製造過程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the elastic layer of the said image development roll. 上記現像ロールと感光ドラムとの当接状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the contact state of the said developing roll and a photosensitive drum. 本発明の現像ロールの第2の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the developing roll of this invention. 本発明の現像ロールの第3の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the image development roll of this invention. 本発明の現像ロールの第4の実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 4th Embodiment of the developing roll of this invention. 従来の現像ロールの弾性層の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state of the elastic layer of the conventional image development roll.

符号の説明Explanation of symbols

1 軸体
2 弾性層
1 shaft body 2 elastic layer

Claims (2)

軸体と、この軸体の外周面に金型成形により形成される弾性層とを備え、その弾性層の外周面が金型の型面の転写面になっている現像ロールであって、上記弾性層の軸方向中央部分に対応する軸体が均一外径に形成され、その軸方向中央部分よりも軸方向外側部分の軸体が、上記軸方向中央部分の軸体の外径を基準にし、それぞれ弾性層の左右両端縁に向かって徐々に縮径されており、上記弾性層の外径が、上記軸方向中央部分では均一径に形成され、上記軸体の縮径部分に対応する部分では上記軸方向中央部分での外径よりも15μm大きい値以下の径に形成されていることを特徴とする現像ロール。   A developing roll comprising a shaft body and an elastic layer formed by molding on the outer peripheral surface of the shaft body, the outer peripheral surface of the elastic layer being a transfer surface of the mold surface of the mold, A shaft body corresponding to the axial center portion of the elastic layer is formed to have a uniform outer diameter, and the shaft body on the outer side in the axial direction with respect to the axial center portion is based on the outer diameter of the shaft body in the axial center portion. The outer diameter of the elastic layer is gradually reduced toward the left and right edges of the elastic layer, and the outer diameter of the elastic layer is a uniform diameter at the central portion in the axial direction, and corresponds to the reduced diameter portion of the shaft body. Then, the developing roll is formed to have a diameter not more than 15 μm larger than the outer diameter at the central portion in the axial direction. 上記軸体の各縮径部分の軸方向の長さが、弾性層の軸方向の長さの2〜15%の範囲内であり、上記弾性層の左右両端縁に対応する軸体の縮径部外径が、軸体の軸方向中央部分の基準外径の50〜97%の範囲内である請求項1記載の現像ロール。   The axial length of each reduced diameter portion of the shaft body is in the range of 2 to 15% of the axial length of the elastic layer, and the reduced diameter of the shaft body corresponding to the left and right edges of the elastic layer. The developing roll according to claim 1, wherein the outer diameter of the portion is in the range of 50 to 97% of the reference outer diameter of the axially central portion of the shaft body.
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