JP3635935B2

JP3635935B2 - Developing roll

Info

Publication number: JP3635935B2
Application number: JP24597998A
Authority: JP
Inventors: 和志山口; 明彦加地; 憲一大鍬
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1998-08-31
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2018-08-31
Also published as: JP2000075634A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームプリンター（ＬＢＰ），複写機（ＰＰＣ）等の内部で用いられる現像ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機等に用いられる現像装置には、図９に示すように、トナー５０を収容する開口部付きのトナーホッパー５１と、このトナーホッパー５１の開口部付近に配置されそれ自体の外周面にトナー５０を付着させ、その状態で回転する現像ロール５２（芯金の外周部に、ベースゴム層と中間層と最外層とからなる弾性ゴム層を設けたもの）と、この現像ロール５２と接触し現像ロール５２の外周面にトナー５０を供給するトナー供給ロール５４（芯金の外周部にスポンジ材料からなる弾性層を設けたもの）と、上記現像ロール５２と対峙し、現像ロール５２外周面のトナー５０を受け取る感光ドラム５３とを備えている。５５は層規制ブレードで、現像ロール５２の外周面に圧接されトナー５０の帯電と現像ロール５２上のトナー層の厚みとを制御する。
【０００３】
この装置において、現像を行うためには、まず、トナー供給ロール５４によりトナー５０を現像ロール５２の外周面に供給する。ついで、現像ロール５２の外周面と層規制ブレード５５との摩擦によりトナー５０を帯電させ、かつ現像ロール５２の外周面に均一なトナー層を形成する。つぎに、現像ロール５２と感光ドラム５３との間にバイアス電荷を印可することにより現像ロール５２上のトナー５０を感光ドラム５３に移動させて、感光ドラム５３上にトナー像を形成する。このようにして、現像が行われる。この現像ののち、上記トナー像が複写紙上に定着されて複写が行われる。
【０００４】
ところで、上記現像ロール５２は、その外周面の現像領域（感光ドラム５３の複写画像形成領域に対応する領域）において均一かつ確実にトナー５０の搬送を行うことが、高画質の画像を得る上で重要な役割となる。そのため、一般に、現像ロール５２の外周面を粗面部にして接触抵抗を大きくすることによりトナー５０を確実に搬送することが行われている。上記粗面化の方法は、様々であるが、例えば、現像ロール５２のベースゴム層の外周面にサンドブラスト等のブラスト加工や研削ホイールによる研磨加工等を施すことにより、ベースゴム層の外周面を粗面化し、この粗面を、中間層を介して最外層の外周面に現す方法が知られている。これらの場合は、ベースゴム層が、研磨により減るため、設計寸法が出しにくいという難点がある。
【０００５】
また、上記研磨を必要としない粗面化方法として、本願出願人は、現像ロールのベースゴム層形成用金型内周面を放電加工により粗面化し、この粗面をベースゴム層の外周面に転写し、この粗面を、中間層を介して最外層の外周面に現す方法を出願している（特願平９−２１７７８９号）。この方法は、まず、図１０に示すように、ベースゴム層形成用の円筒状金型６０、および表面を研磨した円柱状の銅電極６１をそれぞれ準備する。この銅電極６１の長さは、上記円筒状金型６０の長さよりも長くなっている。ついで、上記銅電極６１の両端部が上記円筒状金型６０の両端部から突出するようにして、銅電極６１を上記円筒状金型６０の筒内に挿入する。つぎに、上記銅電極６１に電流を流し、これを矢印方向に自転させて円筒状金型６０の内面に放電加工処理を施し、図１１に示すように、金型内周面の全体が均一な粗面部６０ａに形成された円筒状金型６０を作製する。つぎに、この円筒状金型６０内に芯金を挿入した後、芯金と円筒状金型６０との間の空隙にベースゴム層形成用ゴム材料を導入し固めて芯金の外周部にベースゴム層を形成する。このようにして得られたベースゴム層の外周面全体には、上記金型の内面の粗面が転写されている。そして、上記ベースゴム層の外周面に、中間層形成材料（コーティング液）を塗工し中間層を形成したのち、中間層の外周面に最外層形成材料（コーティング液）を塗工し最外層を形成する。このベースゴム層，中間層および最外層で弾性ゴム層が形成される。
【０００６】
このように放電加工金型を用いて得られた現像ロールおよび冒頭で述べた研磨加工等を経て得られた現像ロール５２は、複写機等への組み込みに際して、その弾性ゴム層の外周面の左右両端部に対応する場所には、トナーホッパー５１からのトナー５０の洩れを防ぐためのフェルトやウレタンスポンジ等からなる板状シール材が配設され、上記弾性ゴム層の左右両端部に弾接してシールする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、放電加工金型を用いて得られた現像ロールおよび研磨加工等を経て得られた現像ロール５２において、その弾性ゴム層の外周面に形成された粗面は、工程の都合上、いずれも外周面全体に施されている。このため、複写機等の作動時に、場合によって、現像ロール５２の弾性ゴム層の両端部と上記シール材との間に隙間ができ、シール材のシール性能が失われ、トナー５０が飛散して機内が汚れるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、現像ロールの外周面の両端部に対応する場所に配設されるシール材のシール性能が失われることのない現像ロールの提供をその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の現像ロールは、芯金と、この芯金の外周面に形成されたベースゴム層と、このベースゴム層の外周面に直接または他の層を介して形成された最外層とを有する現像ロールであって、上記ベースゴム層が、その外周面の軸方向両端部が鏡面部に形成され、両鏡面部の間の部分が粗面部に形成され、鏡面部と粗面部との境界に段差が生じない状態に形成され、上記最外層は、上記ベースゴム層の鏡面部に対応する部分がベースゴム層の鏡面により鏡面部に形成され、上記ベースゴム層の粗面部に対応する部分がベースゴム層の粗面により粗面部に形成され、上記最外層の鏡面部と粗面部との境界部が段差のない状態に形成されているという構成をとる。
【００１０】
すなわち、本発明の現像ロールは、外周面の軸方向両端部が鏡面部に形成されている。このため、これら両鏡面部とこれら両鏡面部に対応する場所に配設されているシール材の表面との間に隙間ができなくなる。このため、シール材のシール性能が充分に発揮され、トナーが飛散しなくなる。その結果、機内が汚れることもなくなる。また、鏡面部と粗面部との境界に段差が生じていず、粗面部の凹凸の凸部でつくられる面が鏡面部の鏡面でつくられる面と同一高さになり、粗面を研磨でつくるときのような研磨による部材の減りによる粗面部の面の下がり現象（これにより相手ロールとの間に隙間が生じる）が生じず、粗面部の凹凸と相俟ってトナーを確実に搬送できるようになる。また、粗面部の面の下がり現象が生じないことから、鏡面部と粗面部との境界に段差が生じず、段差にもとづくシール材の弾接不良が防止されトナーの洩れが一層防止されるようになる。なお、本発明において、「鏡面部と粗面部との境界に段差が生じていない」とは、粗面部の凹凸の凸部の高さが鏡面部の鏡面より０〜５０μｍ程度の範囲にあることをいう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
【００１２】
図１は、本発明の現像ロールの一実施の形態を示している。この実施の形態の現像ロールは、外見略円柱状をしており、円筒状の芯金１と、この芯金１の外周部に形成されたベースゴム層２と、このベースゴム層２の外周部に形成された中間層３と、さらにその外周部に形成された最外層４とから構成されている。
【００１３】
また、図２に示すように、上記最外層４の軸方向両端部が鏡面部５に形成され、両鏡面部５の間の部分が粗面部６に形成されている。そして、この粗面部６は、その凹凸の凸部が両鏡面部５の鏡面より０〜５０μｍ高く設定され鏡面部５と粗面部６との境界の段差が解消されている。ここで鏡面部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．３μｍ以下に設定され、粗面部６の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２〜３μｍの範囲に設定される。
【００１４】
上記現像ロールは、つぎのようにして製造される。まず、上記現像ロールのベースゴム層２、中間層３および最外層４の形成材料をつぎのようにして調製する。すなわち、上記ベースゴム層形成材料用の各成分をニーダー等の混練機を用いて混練し、コンパウンド状のベースゴム層形成材料を調製する。また、上記中間層形成材料用の各成分をボールミル、ロール等の混練機を用いて混練し、この混合物に有機溶剤を加えて混合、攪拌することにより、中間層形成材料（コーティング液）を調製する。さらに、上記最外層形成材料用の各成分をボールミル、ロール等の混練機を用いて混練し、この混合物に有機溶剤を加えて混合、攪拌することにより、最外層形成材料（コーティング液）を調製する。上記有機溶剤としては、例えばテトラヒドロフラン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１５】
一方、図３に示すように、ベースゴム層形成用の円筒状金型７ならびに小径部８ａおよび大径部８ｂからなる段付円柱状の銅電極８をそれぞれ準備する。このとき、銅電極８は、大径部８ｂの外周面を研磨したものを用いる。大径部８ｂは、円筒状金型７の内面を粗面化する部分であり、大径部８ｂの長さは、上記粗面部６が形成される現像ロールの両鏡面部５（図２参照）の間の部分の長さと等しく、かつ、上記円筒状金型７の長さよりも短くなっている。ついで、大径部８ｂが現像ロールの両鏡面部５の間の部分に対応する位置にくるように、銅電極８を、上記円筒状金型７の筒内に挿入する。つぎに、上記銅電極８に電流を流し、これを矢印方向に自転させ円筒状金型７の内面に放電加工処理を施して、図４に示すように、金型内面のうち、軸方向両端部を鏡面部７ａに形成し、両鏡面部７ａの間の大径部８ｂ（図３参照）に対応する部分を均一な粗面部７ｂに形成した円筒状金型７を作製する。このような放電加工処理により、金型内面に表面粗さのばらつきの少ない均一な粗面部７ｂを形成することができる。
【００１６】
つぎに、図５に示すように、現像ロールの芯金１を準備し、この芯金１を、その外周面に必要に応じて接着剤、プライマー等を塗布し、その状態で、下蓋１０を外嵌した円筒状金型７の筒内にセットする。そして、上記芯金１と円筒状金型７の間の空隙に、前記コンパウンド状のベースゴム層形成材料を注型等した後、上記円筒状金型７に上蓋１１を外嵌する。ついで、下蓋１０および上蓋１１を外嵌した円筒状金型７全体をオーブンに入れ、加熱してコンパウンド状のベースゴム層形成材料を加硫し（１７０℃×１５分）、芯金１の外周部にベースゴム層２を形成する。なお、必要に応じて二次加硫を行う。その後、上記ベースゴム層２が形成された芯金１を円筒状金型７から脱型する。このように上記特殊な円筒状金型７を鋳型としてベースゴム層２を形成すると、図６に示すように、円筒状金型７（図４参照）の内面に形成した上記鏡面部７ａおよび均一な粗面部７ｂがベースゴム層２表面に転写されるため、ベースゴム層２表面の軸方向両端部を鏡面部２ａに、その両鏡面部２ａの間の部分を表面粗さのばらつきの少ない均一な粗面部２ｂに形成することができる。
【００１７】
そして、上記ベースゴム層２の外周面に前記中間層形成材料（コーティング液）を塗工した後、乾燥および加熱処理を行い、ベースゴム層２の外周部に中間層３を形成する。さらに、上記中間層３の外周面に最外層形成材料（コーティング液）を塗工した後、乾燥および加熱処理を行い、中間層３の外周部に最外層４を形成する。このようにして、図１に示したような、芯金１の外周部にベースゴム層２が形成され、その外周部に中間層３が形成され、さらにその外周部に最外層４が形成された現像ロールが得られる。
【００１８】
この現像ロールは、ベースゴム層２の表面の軸方向両端部が鏡面部２ａに形成されているため、このベースゴム層２上に形成される中間層３および最外層４の軸方向両端部の表面も鏡面部に形成されている。そして、この現像ロールを複写機等に組み込むと、上記両端部の両鏡面部５とこれら両鏡面部５に対応する場所に配設され両鏡面部５に弾接しているフェルトやウレタンスポンジ等からなるシール材との間に全く隙間ができなくなる。このため、複写機等の作動時に、シール材のシール性能が充分に発揮され、トナーが飛散しなくなる。その結果、機内が汚れることもなくなる。この場合、鏡面部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．３μｍ以下に設定されている。
【００１９】
また、上記現像ロールは、ベースゴム層２表面の両鏡面部２ａの間の部分が表面粗さのばらつきが少ない粗面部２ｂに形成されているため、中間層３および最外層４の両鏡面部５の間の部分の厚みも略均一となり、それらの表面も表面粗さのばらつきが少ない粗面部６に形成することができる。そして、この現像ロールを複写機等に用いると、表面粗さのばらつきが少ないため、現像時のトナーの部分的なストレスが軽減され、フィルミングを防止することができる。
【００２０】
しかも、上記現像ロールは、鏡面部５と粗面部６との境界に段差が生じていず、粗面部６の凹凸の凸部でつくられる面が鏡面部５の鏡面でつくられる面と同一高さになり、粗面を研磨でつくるときのような研磨による部材の減りによる粗面部の面の下がり現象（これにより相手ロールとの間に隙間が生じる）が生じず、粗面部６の凹凸と相俟ってトナーを確実に搬送できるようになる。また、粗面部６の面の下がり現象が生じないことから、鏡面部５と粗面部６との境界に段差が生じず、段差にもとづくシール材の弾接不良が防止されトナーの洩れが一層防止されるようになる。
【００２１】
このような現像ロールは、前記のように、円筒状金型７の金型面において、軸方向の両端部を残し、放電加工等で粗面化したものを用い、芯金１の外周面にベースゴム層２を形成することにより容易に得ることができる。研磨によりベースゴム層を粗面化する場合には、ベースゴム層が減るため、生成した粗面の凹凸における凸部の高さは、必然的に鏡面部より低くなってしまう。しかし、上記方法で得られた円筒状金型７を用いベースゴム層２の必要部分を粗面化するときには、粗面の凹凸における凸部の高さは鏡面部２ａと殆ど同じになり段差が付かない。そのうえ、粗面の凹凸の高さを設計値どおりに容易にできるばかりか、粗面の粗度の均一化も実現できるようになる。
【００２２】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００２３】
【実施例１〜３】
まず、各成分を下記に示す割合で配合し、先に述べた方法に従い、各層の形成材料を調製した。
〔ベースゴム層形成材料〕
導電性シリコーンゴム（ＫＥ１３５７Ａ／Ｂ、信越化学工業社製）を用いた。
〔中間層形成材料〕
Ｈ−ＮＢＲ（ゼットポール００２０、日本ゼオン社製）：１００部，ステアリン酸：０．５部，ＺｎＯ：５部，導電性カーボンブラック：３０部，加硫促進剤ＢＺ：１部，加硫促進剤ＣＺ：２部，硫黄：１部を配合した。
〔最外層形成材料〕
フッ素ゴム（アフラス２１０、旭硝子社製）：１００部，ＭｇＯ：５部，Ｃａ（ＯＨ）₂：５部，シリコーンオイル：４０部，ビスフェノールＡＦ：２部，テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート：２部を配合した。
【００２４】
一方、図３に示したように、ベースゴム層形成用の円筒状金型７ならびに小径部８ａおよび大径部８ｂからなる段付円柱状の銅電極８をそれぞれ準備し、上記円筒状金型７の筒内に上記銅電極８を挿入した。このとき、銅電極８は、大径部８ｂの外周面を研磨したものを用いた。つぎに、上記銅電極８に電流を流し、これを矢印方向に自転させて円筒状金型７の内面に放電加工処理を施して、図４に示したように、金型内面のうち軸方向両端部が鏡面部７ａに形成され、大径部８ｂの長さ部分が均一な粗面部７ｂに形成された円筒状金型７を作製した。つぎに、図５に示したように、芯金１の外周面に接着剤等を塗布した後、下蓋１０を外嵌した円筒状金型７の筒内に上記芯金１をセットした。そして、上記芯金１と円筒状金型７の間の空隙に前記コンパウンド状のベースゴム層形成材料を注型した後、上記円筒状金型７に上蓋１１を外嵌した。ついで、下蓋１０および上蓋１１を外嵌した円筒状金型７全体を加熱してコンパウンド状のベースゴム層形成材料をオーブン加硫し（１７０℃×１５分）、芯金１の外周部にベースゴム層２を形成した。その後、上記ベースゴム層２が形成された芯金１を円筒状金型７から脱型した。そして、上記ベースゴム層２の外周面に前記中間層形成材料（コーティング液）を塗工した後、乾燥および加熱処理を行い、ベースゴム層２の外周部に中間層３を形成した。さらに、上記中間層３の外周面に最外層形成材料（コーティング液）を塗工した後、乾燥および加熱処理を行い、中間層３の外周に最外層４を形成した。このようにして、図１に示したような、芯金１の外周部にベースゴム層２が形成され、その外周部に中間層３が形成され、さらにその外周部に最外層４が形成された現像ロールを作製した。
【００２５】
なお、現像ロールの各層の電気抵抗と厚み、ベースゴム層２および中間層３の硬度を下記に示す。また、各層の厚みは平均の厚みを示した。
〔ベースゴム層〕
硬度（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）：１０
電気抵抗：１×１０⁴Ω
厚み：５ｍｍ
〔中間層〕
硬度（Ｈｓ：ＪＩＳＡ）：８７
電気抵抗：１×１０³Ω
厚み：１０ｍｍ
〔最外層〕
電気抵抗：７×１０⁷Ω
厚み：４０ｍｍ
【００２６】
【比較例１】
上記従来の技術で説明した方法（特願平９−２１７７８９号）により得られた現像ロールである。すなわち、この比較例１は従来例であり、現像ロールの外周面全体が粗面部６となっている。なお、ベースゴム層，中間層，最外層は、実施例１〜３と同じ材料で形成した。
【００２７】
このようにして得られた実施例品および比較例品の現像ロールについて、下記の基準に従い、トナー飛散，複写画質，リーク，フィルミング，抵抗むらおよび耐久複写画質について比較評価を行った。これらの結果を、下記の表１に併せて示した。また、金型内面の表面粗さ（Ｒｚ）、ベースゴム層２の表面粗さ（Ｒｚ）および現像ロールの表面粗さ（Ｒｚ、Ｒａ）についても併せて示した。なお、表面粗さは、ＪＩＳＢ０６０１に記載の方法に準拠して測定し、Ｒｚは十点平均粗さ、Ｒａは算術平均粗さを示している。
【００２８】
〔トナー飛散〕
現像ロールを実際に複写機（沖電気社製のマイクロライン４００）に組み込んで複写を行った。そして、トナーによる実機内の汚れを目視にて評価し、その汚れがないものを○、汚れはあるが使用上問題がないものを△として表示した。
【００２９】
〔複写画質〕
現像ロールを実際に複写機（沖電気社製のマイクロライン４００）に組み込んで複写を行った。そして、ドット再現性が良好なものを○、ややつぶれているものを△として表示した。
【００３０】
〔リーク〕
図７に示すような方法で現像ロール７０に流れる電流値を測定し、電流印加時の最大電流値が１ｍＡを超える箇所が１ケ所でも存在する場合をリーク発生とした。その結果、リークが発生しなかったものを○、リークが発生したものを×として表示した。なお、図において、７１は芯金、７２は金属ロール、７３は電流計であり、荷重Ｗは両端７００ｇである。
【００３１】
〔フィルミング〕
現像ロールを実際に複写機（沖電気社製のマイクロライン４００）に組み込んで４５０００枚繰り返し複写を行ったのち、不織布等でフィルミングしていない現像ロール表面上のトナーを除去し、現像ロール表面上に残っているトナーを粘着テープに転写して、この粘着テープに転写されたトナーの濃度を測定した。その結果、フィルミングが未発生のものを○、フィルミングが発生したものを△として表記した。
【００３２】
〔抵抗むら〕
図８に示すように、現像ロール８０の表面に針状のピン８１を点接触させ、印加させることにより、現像ロール８０の電気抵抗を測定した。この測定は、現像ロール８０の軸方向に沿って１ｍｍピッチで行った。その結果、電気抵抗のばらつきが小さいものを○、大きいものを△として表示した。なお、図において、８２は芯金である。
【００３３】
〔耐久複写画質〕
現像ロールを実際に複写機（沖電気社製のマイクロライン４００）に組み込んで繰り返し複写を行った。その結果、５０００〜１００００枚複写する間にドット再現性の不良が発生したものを△、１００００枚以上複写してもドット再現性が良好なものを○として表示した。
【００３４】
【表１】

【００３５】
上記表１の結果から、実施例品の現像ロールを使用した場合は、トナーが飛散しないことがわかる。また、複写画質や耐久複写画質等も優れていることから、トナーの搬送性も優れていることがわかる。
【００３６】
なお、上記実施の形態の現像ロールの製法において、用いる円筒状金型７の材質は特に限定はなく、例えばＳＣＭ４３５、Ｓ４５Ｃ、ＳＨＣＭ６４５等があげられ、好ましくはＳＣＭ４３５が用いられる。
【００３７】
上記円筒状金型７の内面に放電加工処理を施す方法としては、前記銅電極８を用いる方法に限定されるものではなく、放電加工機（例えば、ジャパックスＤＰ−８５）を用いる方法が好ましい。なお、上記銅電極８は、表面を研磨したものを用いたが、これは表面を研磨しないものを用いると、円筒状金型７内面に形成される粗面部の表面粗さのばらつきが大きくなるおそれがあるからであり、表面研磨したものを用いることが好ましい。
【００３８】
また、上記放電加工処理は、円筒状金型７内面の粗面部７ｂの表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜５０μｍの範囲になるよう行うことが好ましく、特に好ましくは２０〜３５μｍの範囲である。なお、上記表面粗さの設定は、例えば銅電極８に流す電流量を制御することにより行うことができる。また、放電加工処理されない円筒状金型７内面の鏡面部７ａの表面粗さ（Ｒｚ）は、３μｍ以下に設定することが好ましく、特に好ましくは２μｍ以下である。一方、上記円筒状金型７を鋳型として形成されたベースゴム層２の粗面部２ｂの表面粗さ（Ｒｚ）は、１０〜３０μｍの範囲に設定することが好ましく、鏡面部２ａの表面粗さ（Ｒｚ）は、３μｍ以下に設定することが好ましい。また、現像ロールの最外層４の粗面部６の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、２〜１５μｍの範囲になるよう設定することが好ましく、特に好ましくは４〜１０μｍの範囲である。また、現像ロールの最外層４の粗面部６の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．１〜０．９μｍの範囲になるよう設定することが好ましく、特に好ましくは０．４〜０．７μｍの範囲である。一方、現像ロールの最外層４の鏡面部５の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、１〜９μｍの範囲になるよう設定することが好ましく、特に好ましくは３〜７μｍの範囲である。また、現像ロールの最外層４の鏡面部５の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．３μｍ以下に設定することが好ましく、特に好ましくは０．２μｍ以下である。なお、上記表面粗さ（Ｒｚ，Ｒａ）は、ＪＩＳＢ０６０１に記載の方法に準拠して測定した値である。
【００３９】
また、本発明の現像ロールの製法は、図１に示した３層構造の現像ロールの製法に限定されるものではなく、３層構造以外の現像ロールを製造することも勿論可能である。また、上記現像ロールの各層の形成材料等についても特に限定はないが、つぎに示す材料を用いることが好ましい。
【００４０】
上記芯金１としては、例えば金属製の中実体からなる芯金１や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。
【００４１】
上記芯金１の外周部に形成されるベースゴム層形成材料としては、例えばエチレン−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、ポリウレタン系エラストマー等があげられる。上記材料には、さらに導電剤を適宜に添加してもよい。上記導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、ｃ−ＴｉＯ₂、ｃ−ＺｎＯ、ｃ−ＳｎＯ₂、イオン導電剤（四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等）等の従来公知のものが用いられる。なお、上記「ｃ−」は、導電性を有するという意味である。なかでも、上記ベースゴム層形成材料としては、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。
【００４２】
上記ベースゴム層２の外周部に形成される中間層３の形成材料としては、例えばアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム）（以下「ＮＢＲ」と略す）、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）（以下「Ｈ−ＮＢＲ」と略す）、ポリウレタン系エラストマー、クロロプレンゴム（ＣＲ）等があげられるが、接着性およびコーティング液の安定性からＨ−ＮＢＲが好ましい。上記材料には、さらに導電剤、加硫剤、加硫促進剤、滑剤、助剤等を適宜に添加してもよい。上記導電剤としては、前記と同様のものがあげられ、加硫剤としては硫黄等があげられ、加硫促進剤としてはテトラメチルチウラムジスルフィド（ＣＺ）、オルト−トリル−ビグアニジン（ＢＺ）等があげられ、滑剤としてはステアリン酸等があげられ、助剤としては亜鉛華（ＺｎＯ）等があげられる。
【００４３】
上記中間層３の外周部に形成される最外層４の形成材料としては、例えばフッ素ゴム、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、反応性シリコーンオイル、非反応性シリコーンオイル等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記最外層形成材料には、導電剤、帯電制御剤等を適宜に添加することもできる。上記帯電制御剤としては、従来から用いられている四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、アジン系（ニグロシン系）化合物、アゾ化合物、オキシナフトエ酸金属錯体、界面活性剤（アニオン系、カチオン系、ノニオン系）等があげられる。また、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、滑剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤等を必要に応じて適宜に添加することも可能である。
【００４４】
また、上記中間層形成材料および最外層形成材料の塗工法は、特に制限するものではなく、ディッピング法、スプレーコーティング法、ロールコート法等の従来公知の方法が適用できる。
【００４５】
また、現像ロールの製法は、上記実施の形態に限定されるものではなく、全体に粗面部６に形成された現像ロールの外周面のうち、軸方向両端部を鏡面部５に形成してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の現像ロールは、外周面の軸方向両端部が鏡面部に形成されている。このため、これら両鏡面部とこれら両鏡面部に対応する場所に配設されているシール材の表面との間に隙間ができなくなる。このため、シール材のシール性能が充分に発揮され、トナーが飛散しなくなる。その結果、機内が汚れることもなくなる。鏡面部と粗面部との境界に段差が生じていず、粗面部の凹凸の凸部でつくられる面が鏡面部の鏡面でつくられる面と同一高さになり、粗面を研磨でつくるときのような研磨による部材の減りによる粗面部の面の下がり現象（これにより相手ロールとの間に隙間が生じる）が生じず、粗面部の凹凸と相俟ってトナーを確実に搬送できるようになる。また、粗面部の面の下がり現象が生じないことから、鏡面部と粗面部との境界に段差が生じず、段差にもとづくシール材の弾接不良が防止されトナーの洩れが一層防止されるようになる。
【００４７】
また、上記最外層が、その粗面部の凹凸の凸部が鏡面部の鏡面より０〜５０μｍ高く設定され、それによって鏡面部と粗面部との境界の段差が解消されている場合には、粗面部とトナー供給ロールや層規制ブレード等の部材との当接面積等の押し当て量および当接圧力等の押し込み量等が設計値どおりとなり、画質が一層安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の現像ロールを示す断面図である。
【図２】上記現像ロールの軸方向一端部の表面状態を示す説明図である。
【図３】上記現像ロールのベースゴム層形成用の円筒状金型および銅電極を示す斜視図である。
【図４】上記円筒状金型を示す一部を断面とした斜視図である。
【図５】上記現像ロールの製法を示す説明図である。
【図６】上記製法により形成されたベースゴム層の表面状態を示す説明図である。
【図７】現像ロールのリークを測定する方法を示す説明図である。
【図８】現像ロールの電気抵抗を測定する方法を示す説明図である。
【図９】一般的な現像装置の説明図である。
【図１０】従来の現像ロールのベースゴム層形成用の円筒状金型および銅電極を示す斜視図である。
【図１１】上記従来の円筒状金型を示す一部を断面とした斜視図である。
【符号の説明】
４最外層
５鏡面部
６粗面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing roll used inside a laser beam printer (LBP), a copying machine (PPC) or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, a developing device used in a copying machine or the like includes a toner hopper 51 having an opening for accommodating toner 50 and an outer peripheral surface of the developing hopper 51 disposed near the opening of the toner hopper 51 as shown in FIG. A developing roll 52 (with an elastic rubber layer composed of a base rubber layer, an intermediate layer, and an outermost layer provided on the outer periphery of the core metal), and the developing roll 52 A toner supply roll 54 (which is provided with an elastic layer made of a sponge material on the outer peripheral portion of the core metal) that contacts and contacts the developing roll 52 and supplies the toner 50 to the outer peripheral surface of the developing roll 52, and the outer periphery of the developing roll 52 And a photosensitive drum 53 for receiving the toner 50 on the surface. A layer regulating blade 55 is pressed against the outer peripheral surface of the developing roll 52 and controls the charging of the toner 50 and the thickness of the toner layer on the developing roll 52.
[0003]
In order to perform development in this apparatus, first, the toner 50 is supplied to the outer peripheral surface of the developing roll 52 by the toner supply roll 54. Next, the toner 50 is charged by friction between the outer peripheral surface of the developing roll 52 and the layer regulating blade 55, and a uniform toner layer is formed on the outer peripheral surface of the developing roll 52. Next, a bias charge is applied between the developing roll 52 and the photosensitive drum 53 to move the toner 50 on the developing roll 52 to the photosensitive drum 53, thereby forming a toner image on the photosensitive drum 53. In this way, development is performed. After the development, the toner image is fixed on the copy paper and copied.
[0004]
By the way, in order to obtain a high-quality image, the developing roller 52 transports the toner 50 uniformly and reliably in the developing area on the outer peripheral surface (the area corresponding to the copy image forming area of the photosensitive drum 53). An important role. Therefore, in general, the toner 50 is reliably conveyed by increasing the contact resistance by making the outer peripheral surface of the developing roll 52 a rough surface portion. There are various methods for roughening the surface. For example, the outer peripheral surface of the base rubber layer is formed by subjecting the outer peripheral surface of the base rubber layer of the developing roll 52 to blasting such as sand blasting or polishing using a grinding wheel. A method is known in which the surface is roughened, and this rough surface appears on the outer peripheral surface of the outermost layer via an intermediate layer. In these cases, since the base rubber layer is reduced by polishing, there is a problem that it is difficult to obtain a design dimension.
[0005]
As a roughening method that does not require polishing, the applicant of the present invention roughens the inner peripheral surface of the base rubber layer forming mold of the developing roll by electric discharge machining, and this roughened surface is the outer peripheral surface of the base rubber layer. And a method of applying this rough surface to the outer peripheral surface of the outermost layer through an intermediate layer (Japanese Patent Application No. 9-217789). issue) . In this method, first, as shown in FIG. 10, a cylindrical mold 60 for forming a base rubber layer and a cylindrical copper electrode 61 whose surface is polished are prepared. The length of the copper electrode 61 is longer than the length of the cylindrical mold 60. Next, the copper electrode 61 is inserted into the cylinder of the cylindrical mold 60 so that both ends of the copper electrode 61 protrude from both ends of the cylindrical mold 60. Next, an electric current is passed through the copper electrode 61, and this is rotated in the direction of the arrow to subject the inner surface of the cylindrical mold 60 to electric discharge machining. As shown in FIG. 11, the entire inner peripheral surface of the mold is uniform. A cylindrical mold 60 formed on the rough surface portion 60a is produced. Next, after the core metal is inserted into the cylindrical mold 60, a rubber material for forming a base rubber layer is introduced into the gap between the core metal and the cylindrical mold 60 and hardened to the outer periphery of the core metal. A base rubber layer is formed. The rough surface of the inner surface of the mold is transferred to the entire outer peripheral surface of the base rubber layer thus obtained. Then, an intermediate layer forming material (coating liquid) is applied to the outer peripheral surface of the base rubber layer to form an intermediate layer, and then an outermost layer forming material (coating liquid) is applied to the outer peripheral surface of the intermediate layer. Form. The base rubber layer, the intermediate layer, and the outermost layer form an elastic rubber layer.
[0006]
The developing roll 52 obtained by using the electric discharge machining die and the polishing roll 52 obtained through the polishing process described at the beginning of the invention is incorporated into a copying machine or the like. A plate-like sealing material made of felt, urethane sponge, or the like for preventing leakage of the toner 50 from the toner hopper 51 is disposed at locations corresponding to both ends, and elastically contacts the left and right ends of the elastic rubber layer. Seal.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the developing roll 52 obtained by using the electric discharge machining die and the developing roll 52 obtained through the polishing process, the rough surface formed on the outer peripheral surface of the elastic rubber layer is either for the convenience of the process. It is applied to the entire outer peripheral surface. For this reason, when the copying machine or the like is operated, a gap is formed between both ends of the elastic rubber layer of the developing roll 52 and the sealing material, the sealing performance of the sealing material is lost, and the toner 50 is scattered. There was a problem that the cabin was dirty.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a developing roll that does not lose the sealing performance of a sealing material disposed at locations corresponding to both ends of the outer peripheral surface of the developing roll. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the developing roll of the present invention comprises: A developing roll having a cored bar, a base rubber layer formed on the outer peripheral surface of the cored bar, and an outermost layer formed on the outer peripheral surface of the base rubber layer directly or via another layer, The base rubber layer Both ends in the axial direction of the outer peripheral surface are formed in the mirror surface portion, a portion between both mirror surface portions is formed in the rough surface portion, and a step is generated at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion. The outermost layer is formed in a mirror surface portion by a mirror surface of the base rubber layer, and a portion corresponding to the rough surface portion of the base rubber layer is a base rubber layer. The rough surface portion is formed into a rough surface portion, and the boundary portion between the mirror surface portion and the rough surface portion of the outermost layer is formed in a state having no step. The configuration is as follows.
[0010]
That is, in the developing roll of the present invention, both end portions in the axial direction of the outer peripheral surface are formed in the mirror surface portion. For this reason, a gap cannot be formed between the two mirror surface portions and the surface of the sealing material disposed at a location corresponding to both the mirror surface portions. For this reason, the sealing performance of the sealing material is sufficiently exhibited, and the toner is not scattered. As a result, the interior of the aircraft is not soiled. In addition, there is no step at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion, and the surface formed by the convex and concave portions of the rough surface portion becomes the same height as the surface formed by the mirror surface of the mirror surface portion, and the rough surface is made by polishing. It is possible to reliably convey the toner in combination with the unevenness of the rough surface portion without causing the phenomenon of lowering the surface of the rough surface portion due to the decrease in the number of members due to polishing (which causes a gap with the counterpart roll). become. Further, since the phenomenon of lowering the rough surface portion does not occur, a step does not occur at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion, and the poor contact of the sealing material based on the step is prevented, thereby further preventing toner leakage. become. In the present invention, “there is no step at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion” means that the height of the convex and concave portions of the rough surface portion is in the range of about 0 to 50 μm from the mirror surface of the mirror surface portion. Say.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 shows an embodiment of the developing roll of the present invention. The developing roll of this embodiment has a substantially columnar appearance, and includes a cylindrical cored bar 1, a base rubber layer 2 formed on the outer periphery of the cored bar 1, and an outer periphery of the base rubber layer 2. It is comprised from the intermediate | middle layer 3 formed in the part, and the outermost layer 4 further formed in the outer peripheral part.
[0013]
As shown in FIG. 2, both end portions in the axial direction of the outermost layer 4 are formed on the mirror surface portion 5, and a portion between both mirror surface portions 5 is formed on the rough surface portion 6. In the rough surface portion 6, the uneven convex portion is set to be 0 to 50 μm higher than the mirror surfaces of both mirror surface portions 5, and the step difference at the boundary between the mirror surface portion 5 and the rough surface portion 6 is eliminated. Here, the surface roughness (Ra) of the mirror surface portion 5 is set to 0.3 μm or less, and the surface roughness (Ra) of the rough surface portion 6 is set to a range of 0.2 to 3 μm.
[0014]
The developing roll is manufactured as follows. First, materials for forming the base rubber layer 2, the intermediate layer 3 and the outermost layer 4 of the developing roll are prepared as follows. That is, the components for the base rubber layer forming material are kneaded using a kneader or the like to prepare a compound base rubber layer forming material. The intermediate layer forming material (coating solution) is prepared by kneading the components for the intermediate layer forming material using a kneader such as a ball mill or a roll, adding an organic solvent to the mixture, and mixing and stirring. To do. Furthermore, each component for the outermost layer forming material is kneaded using a kneader such as a ball mill, a roll, etc., and an organic solvent is added to the mixture and mixed and stirred to prepare the outermost layer forming material (coating liquid). To do. Examples of the organic solvent include tetrahydrofuran, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methanol, toluene, isopropyl alcohol, methyl cellosolve, dimethylformamide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0015]
On the other hand, as shown in FIG. 3, a cylindrical mold 7 for forming a base rubber layer and a stepped columnar copper electrode 8 composed of a small diameter portion 8a and a large diameter portion 8b are prepared. At this time, the copper electrode 8 is used by polishing the outer peripheral surface of the large diameter portion 8b. The large-diameter portion 8b is a portion for roughening the inner surface of the cylindrical mold 7. The length of the large-diameter portion 8b is the two mirror surface portions 5 of the developing roll on which the rough surface portion 6 is formed (see FIG. 2). ) Is equal to the length of the portion between the two, and is shorter than the length of the cylindrical mold 7. Next, the copper electrode 8 is inserted into the cylinder of the cylindrical mold 7 so that the large-diameter portion 8b comes to a position corresponding to the portion between the mirror surface portions 5 of the developing roll. Next, an electric current is passed through the copper electrode 8, and this is rotated in the direction of the arrow so that the inner surface of the cylindrical mold 7 is subjected to an electric discharge machining treatment. As shown in FIG. A cylindrical mold 7 is produced in which a portion is formed on the mirror surface portion 7a and a portion corresponding to the large diameter portion 8b (see FIG. 3) between the two mirror surface portions 7a is formed on the uniform rough surface portion 7b. By such electric discharge machining, a uniform rough surface portion 7b with little variation in surface roughness can be formed on the inner surface of the mold.
[0016]
Next, as shown in FIG. 5, a core 1 for the developing roll is prepared, and an adhesive, a primer, and the like are applied to the outer peripheral surface of the core 1 as necessary. Is set in a cylinder of a cylindrical mold 7 fitted outside. Then, after the compound base rubber layer forming material is poured into the gap between the core metal 1 and the cylindrical mold 7, the upper lid 11 is fitted on the cylindrical mold 7. Next, the entire cylindrical mold 7 fitted with the lower lid 10 and the upper lid 11 is placed in an oven and heated to vulcanize the compound base rubber layer forming material (170 ° C. × 15 minutes). A base rubber layer 2 is formed on the outer periphery. In addition, secondary vulcanization is performed as necessary. Thereafter, the core metal 1 on which the base rubber layer 2 is formed is removed from the cylindrical mold 7. When the base rubber layer 2 is formed using the special cylindrical mold 7 as a mold in this way, the mirror surface portion 7a formed on the inner surface of the cylindrical mold 7 (see FIG. 4) and the uniform surface as shown in FIG. Since the rough surface portion 7b is transferred to the surface of the base rubber layer 2, both end portions in the axial direction of the surface of the base rubber layer 2 are used as the mirror surface portion 2a, and the portion between the two mirror surface portions 2a is uniform with less variation in surface roughness. The rough surface portion 2b can be formed.
[0017]
Then, after applying the intermediate layer forming material (coating liquid) to the outer peripheral surface of the base rubber layer 2, drying and heat treatment are performed to form the intermediate layer 3 on the outer peripheral portion of the base rubber layer 2. Further, after the outermost layer forming material (coating liquid) is applied to the outer peripheral surface of the intermediate layer 3, drying and heat treatment are performed to form the outermost layer 4 on the outer peripheral portion of the intermediate layer 3. In this way, as shown in FIG. 1, the base rubber layer 2 is formed on the outer periphery of the cored bar 1, the intermediate layer 3 is formed on the outer periphery, and the outermost layer 4 is formed on the outer periphery. Developing rolls are obtained.
[0018]
In this developing roll, both end portions in the axial direction of the surface of the base rubber layer 2 are formed in the mirror surface portion 2a, so that the intermediate layer 3 and the outermost layer 4 formed on the base rubber layer 2 have both end portions in the axial direction. The surface is also formed in the mirror part. Then, when this developing roll is incorporated in a copying machine or the like, both the mirror surface portions 5 at both end portions and felts, urethane sponges, and the like that are disposed at locations corresponding to the both mirror surface portions 5 and elastically contact the both mirror surface portions 5. There is no gap at all between the sealing material. For this reason, when the copying machine or the like is operated, the sealing performance of the sealing material is sufficiently exhibited, and the toner is not scattered. As a result, the interior of the aircraft is not soiled. In this case, the surface roughness (Ra) of the mirror surface portion 5 is set to 0.3 μm or less.
[0019]
Further, the developing roller has a portion between the mirror surface portions 2a on the surface of the base rubber layer 2 formed in the rough surface portion 2b with little variation in surface roughness, so both mirror surface portions of the intermediate layer 3 and the outermost layer 4 are formed. The thickness of the part between 5 also becomes substantially uniform, and those surfaces can also be formed in the rough surface part 6 with little variation in surface roughness. When this developing roll is used in a copying machine or the like, since there is little variation in surface roughness, partial stress of toner during development can be reduced and filming can be prevented.
[0020]
In addition, the developing roll has no step at the boundary between the mirror surface portion 5 and the rough surface portion 6, and the surface formed by the convex and concave portions of the rough surface portion 6 is the same height as the surface formed by the mirror surface of the mirror surface portion 5. Therefore, there is no phenomenon that the surface of the rough surface portion is lowered due to the reduction of members due to polishing as in the case of making the rough surface by polishing (thereby creating a gap with the counterpart roll). As a result, the toner can be reliably conveyed. In addition, since the phenomenon of the surface of the rough surface portion 6 does not occur, a step does not occur at the boundary between the mirror surface portion 5 and the rough surface portion 6, and a poor contact of the sealing material based on the step is prevented, thereby further preventing toner leakage. Will come to be.
[0021]
As described above, such a developing roll is formed on the outer peripheral surface of the cored bar 1 by using a surface of the cylindrical mold 7 which is roughened by electric discharge machining or the like while leaving both ends in the axial direction. It can be easily obtained by forming the base rubber layer 2. When the base rubber layer is roughened by polishing, the base rubber layer is reduced, so that the height of the convex portions in the generated rough surface unevenness is necessarily lower than that of the mirror surface portion. However, when the required portion of the base rubber layer 2 is roughened using the cylindrical mold 7 obtained by the above method, the height of the convex portion in the rough surface unevenness is almost the same as that of the mirror surface portion 2a, and the level difference is low. Not attached. In addition, the height of the unevenness of the rough surface can be easily made as designed, and the roughness of the rough surface can be made uniform.
[0022]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0023]
Examples 1 to 3
First, each component was mix | blended in the ratio shown below, and the formation material of each layer was prepared according to the method described previously.
[Base rubber layer forming material]
Conductive silicone rubber (KE1357 A / B, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used.
[Interlayer formation material]
H-NBR (Zetpol 0020, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.): 100 parts, stearic acid: 0.5 parts, ZnO: 5 parts, conductive carbon black: 30 parts, vulcanization accelerator BZ: 1 part, vulcanization acceleration Agent CZ: 2 parts, sulfur: 1 part was blended.
[Outermost layer forming material]
Fluoro rubber (Afras 210, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.): 100 parts, MgO: 5 parts, Ca (OH) ₂ : 5 parts, silicone oil: 40 parts, bisphenol AF: 2 parts, tetrabutylammonium hydrogen sulfate: 2 parts.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 3, a cylindrical mold 7 for forming a base rubber layer and a stepped columnar copper electrode 8 composed of a small diameter portion 8a and a large diameter portion 8b are prepared, respectively. The copper electrode 8 was inserted into the cylinder 7. At this time, the copper electrode 8 used was a polished outer peripheral surface of the large diameter portion 8b. Next, an electric current is passed through the copper electrode 8, and this is rotated in the direction of the arrow so that the inner surface of the cylindrical mold 7 is subjected to an electric discharge machining treatment. As shown in FIG. A cylindrical mold 7 having both end portions formed on the mirror surface portion 7a and the length portion of the large diameter portion 8b formed on the uniform rough surface portion 7b was produced. Next, as shown in FIG. 5, after applying an adhesive or the like to the outer peripheral surface of the cored bar 1, the cored bar 1 was set in a cylinder of a cylindrical mold 7 fitted with the lower lid 10. Then, after the compound base rubber layer forming material was poured into the gap between the core metal 1 and the cylindrical mold 7, the upper lid 11 was externally fitted to the cylindrical mold 7. Next, the entire cylindrical mold 7 fitted with the lower lid 10 and the upper lid 11 is heated to oven vulcanize the compound base rubber layer forming material (170 ° C. × 15 minutes). Base rubber layer 2 was formed. Thereafter, the core metal 1 on which the base rubber layer 2 was formed was removed from the cylindrical mold 7. Then, after applying the intermediate layer forming material (coating liquid) to the outer peripheral surface of the base rubber layer 2, drying and heat treatment were performed to form the intermediate layer 3 on the outer peripheral portion of the base rubber layer 2. Furthermore, after the outermost layer forming material (coating liquid) was applied to the outer peripheral surface of the intermediate layer 3, drying and heat treatment were performed to form the outermost layer 4 on the outer periphery of the intermediate layer 3. In this way, as shown in FIG. 1, the base rubber layer 2 is formed on the outer periphery of the cored bar 1, the intermediate layer 3 is formed on the outer periphery, and the outermost layer 4 is formed on the outer periphery. A developing roll was prepared.
[0025]
The electrical resistance and thickness of each layer of the developing roll, and the hardness of the base rubber layer 2 and the intermediate layer 3 are shown below. Moreover, the thickness of each layer showed the average thickness.
[Base rubber layer]
Hardness (Hs: JIS A): 10
Electrical resistance: 1 × 10 ^Four Ω
Thickness: 5mm
[Middle layer]
Hardness (Hs: JIS A): 87
Electrical resistance: 1 × 10 ^Three Ω
Thickness: 10mm
[Outermost layer]
Electrical resistance: 7 × 10 ⁷ Ω
Thickness: 40mm
[0026]
[Comparative Example 1]
The method described in the above prior art (Japanese Patent Application No. 9-217789) issue) The developing roll obtained by the above. That is, Comparative Example 1 is a conventional example, and the entire outer peripheral surface of the developing roll is a rough surface portion 6. The base rubber layer, the intermediate layer, and the outermost layer were formed of the same material as in Examples 1 to 3.
[0027]
The developer rolls of the product of Examples and Comparative Examples thus obtained were subjected to a comparative evaluation of toner scattering, copy image quality, leak, filming, resistance unevenness, and durable copy image quality according to the following criteria. These results are also shown in Table 1 below. Further, the surface roughness (Rz) of the inner surface of the mold, the surface roughness (Rz) of the base rubber layer 2 and the surface roughness (Rz, Ra) of the developing roll are also shown. The surface roughness was measured in accordance with the method described in JIS B 0601. Rz represents ten-point average roughness and Ra represents arithmetic average roughness.
[0028]
[Toner scattering]
Copying was performed by actually incorporating the developing roll into a copying machine (Microline 400 manufactured by Oki Electric Co., Ltd.). Then, the contamination inside the actual machine due to the toner was visually evaluated, and the case where there was no contamination was indicated as ◯, and the case where there was contamination but no problem in use was indicated as △.
[0029]
[Copy quality]
Copying was performed by actually incorporating the developing roll into a copying machine (Microline 400 manufactured by Oki Electric Co., Ltd.). Then, the dot reproducibility was displayed as ◯, and the one that was slightly crushed was displayed as Δ.
[0030]
〔leak〕
The value of the current flowing through the developing roll 70 was measured by the method shown in FIG. 7, and a leak occurred when there was even one location where the maximum current value during current application exceeded 1 mA. As a result, the case where no leak occurred was displayed as ◯, and the case where leak occurred was displayed as x. In the figure, 71 is a metal core, 72 is a metal roll, 73 is an ammeter, and the load W is 700 g at both ends.
[0031]
[Filming]
The developer roll was actually incorporated into a copying machine (Microline 400 manufactured by Oki Electric Co., Ltd.), and after copying 45,000 sheets, the toner on the surface of the developer roll that was not filmed with a nonwoven fabric was removed, and the surface of the developer roll was removed. The toner remaining on the surface was transferred to an adhesive tape, and the density of the toner transferred to the adhesive tape was measured. As a result, the case where filming did not occur was indicated as O, and the case where filming occurred was indicated as Δ.
[0032]
[Uneven resistance]
As shown in FIG. 8, the electrical resistance of the developing roll 80 was measured by bringing a needle-like pin 81 into point contact with the surface of the developing roll 80 and applying it. This measurement was performed at a pitch of 1 mm along the axial direction of the developing roll 80. As a result, a small variation in electrical resistance was displayed as ◯, and a large variation was displayed as △. In the figure, reference numeral 82 denotes a cored bar.
[0033]
[Durable image quality]
The developing roll was actually incorporated into a copying machine (Microline 400 manufactured by Oki Electric Co., Ltd.), and copying was repeated. As a result, a dot having poor dot reproducibility during copying 5000 to 10000 sheets was displayed as Δ, and a dot having good dot reproducibility even when copying 10,000 sheets or more was indicated as ◯.
[0034]
[Table 1]

[0035]
From the results in Table 1 above, it can be seen that the toner is not scattered when the developing roll of the example product is used. Further, since the copy image quality, the durable copy image quality, and the like are excellent, it can be seen that the toner transportability is also excellent.
[0036]
In the production method of the developing roll of the above embodiment, the material of the cylindrical mold 7 to be used is not particularly limited, and examples thereof include SCM435, S45C, SHCM645, and preferably SCM435 is used.
[0037]
The method of performing electric discharge machining on the inner surface of the cylindrical mold 7 is not limited to the method of using the copper electrode 8, and a method of using an electric discharge machine (for example, JAPACS DP-85) is preferable. . The copper electrode 8 used was that whose surface was polished. However, if this was not used, the variation in surface roughness of the rough surface portion formed on the inner surface of the cylindrical mold 7 would increase. This is because there is a fear, and it is preferable to use a surface-polished one.
[0038]
Moreover, it is preferable to perform the said electric discharge machining process so that the surface roughness (Rz) of the rough surface part 7b of the cylindrical metal mold 7 inner surface may be in the range of 10-50 micrometers, Most preferably, it is the range of 20-35 micrometers. The surface roughness can be set, for example, by controlling the amount of current flowing through the copper electrode 8. Further, the surface roughness (Rz) of the mirror surface portion 7a of the inner surface of the cylindrical mold 7 not subjected to the electric discharge machining treatment is preferably set to 3 μm or less, particularly preferably 2 μm or less. On the other hand, the surface roughness (Rz) of the rough surface portion 2b of the base rubber layer 2 formed using the cylindrical mold 7 as a mold is preferably set in the range of 10 to 30 μm, and the surface roughness of the mirror surface portion 2a. (Rz) is preferably set to 3 μm or less. The ten-point average roughness (Rz) of the rough surface portion 6 of the outermost layer 4 of the developing roll is preferably set to be in the range of 2 to 15 μm, particularly preferably in the range of 4 to 10 μm. The arithmetic average roughness (Ra) of the rough surface portion 6 of the outermost layer 4 of the developing roll is preferably set to be in the range of 0.1 to 0.9 μm, particularly preferably 0.4 to 0.7 μm. Range. On the other hand, the ten-point average roughness (Rz) of the mirror surface portion 5 of the outermost layer 4 of the developing roll is preferably set to be in the range of 1 to 9 μm, particularly preferably in the range of 3 to 7 μm. Further, the arithmetic average roughness (Ra) of the mirror surface portion 5 of the outermost layer 4 of the developing roll is preferably set to 0.3 μm or less, and particularly preferably 0.2 μm or less. The surface roughness (Rz, Ra) is a value measured according to the method described in JIS B 0601.
[0039]
Moreover, the manufacturing method of the developing roll of this invention is not limited to the manufacturing method of the developing roll of 3 layer structure shown in FIG. 1, Of course, it is also possible to manufacture developing rolls other than 3 layer structure. Further, the material for forming each layer of the developing roll is not particularly limited, but the following materials are preferably used.
[0040]
As the metal core 1, for example, a metal core 1 made of a metal solid body, a metal cylindrical body hollowed out inside, or the like is used. Examples of the material include stainless steel, aluminum, and iron plated.
[0041]
Examples of the base rubber layer forming material formed on the outer peripheral portion of the core metal 1 include ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone rubber, polyurethane elastomer and the like. A conductive agent may be appropriately added to the material. Examples of the conductive agent include carbon black, graphite, potassium titanate, iron oxide, c-TiO. ₂ , C-ZnO, c-SnO ₂ Conventionally known ones such as ionic conductive agents (quaternary ammonium salts, borates, surfactants, etc.) are used. In addition, the above “c−” means having conductivity. Among these, as the base rubber layer forming material, it is preferable to use conductive silicone rubber from the viewpoint of low hardness and less sag.
[0042]
Examples of a material for forming the intermediate layer 3 formed on the outer periphery of the base rubber layer 2 include acrylonitrile-butadiene rubber (nitrile rubber) (hereinafter abbreviated as “NBR”), hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (hydrogenated nitrile rubber). (Hereinafter abbreviated as “H-NBR”), polyurethane-based elastomer, chloroprene rubber (CR) and the like, H-NBR is preferred from the standpoint of adhesiveness and stability of the coating liquid. A conductive agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a lubricant, an auxiliary agent, and the like may be appropriately added to the above materials. Examples of the conductive agent include those described above, examples of the vulcanizing agent include sulfur, and examples of the vulcanizing accelerator include tetramethylthiuram disulfide (CZ) and ortho-tolyl-biguanidine (BZ). Examples of the lubricant include stearic acid, and examples of the auxiliary agent include zinc white (ZnO).
[0043]
Examples of the material for forming the outermost layer 4 formed on the outer peripheral portion of the intermediate layer 3 include fluororubber, fluororesin, a mixture of fluororubber and fluororesin, silicone resin, silicone graft acrylic polymer, acrylic graft silicone polymer, and reactivity. Examples thereof include silicone oil and non-reactive silicone oil. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, a conductive agent, a charge control agent, and the like can be appropriately added to the outermost layer forming material. Examples of the charge control agent include conventionally used quaternary ammonium salts, borates, azine-based (nigrosine-based) compounds, azo compounds, oxynaphthoic acid metal complexes, and surfactants (anionic, cationic, nonionic). System) and the like. In addition, stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, reinforcing agents, lubricants, mold release agents, dyes, pigments, flame retardants and the like can be appropriately added as necessary.
[0044]
Moreover, the coating method of the said intermediate | middle layer forming material and outermost layer forming material is not specifically limited, Conventionally well-known methods, such as a dipping method, a spray coating method, a roll coating method, are applicable.
[0045]
In addition, the developing roll manufacturing method is not limited to the above-described embodiment, and the axial end portions of the outer peripheral surface of the developing roll formed on the rough surface portion 6 may be formed on the mirror surface portion 5. Good.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, in the developing roll of the present invention, both end portions in the axial direction of the outer peripheral surface are formed in the mirror surface portion. For this reason, a gap cannot be formed between the two mirror surface portions and the surface of the sealing material disposed at a location corresponding to both the mirror surface portions. For this reason, the sealing performance of the sealing material is sufficiently exhibited, and the toner is not scattered. As a result, the interior of the aircraft is not soiled. There is no step at the boundary between the mirror surface part and the rough surface part, and the surface formed by the convex and concave parts of the rough surface part is the same height as the surface made by the mirror surface of the mirror surface part, and when the rough surface is made by polishing As a result of such a reduction in the number of members due to polishing, the surface of the rough surface portion does not drop (this creates a gap with the counterpart roll), and the toner can be reliably conveyed in combination with the unevenness of the rough surface portion. . Further, since the phenomenon of lowering the rough surface portion does not occur, a step does not occur at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion, and the poor contact of the sealing material based on the step is prevented, thereby further preventing toner leakage. become.
[0047]
Also, The outermost layer is When the uneven surface of the rough surface portion is set to be 0 to 50 μm higher than the mirror surface of the mirror surface portion, thereby eliminating the step difference between the mirror surface portion and the rough surface portion, the rough surface portion and the toner supply roll or layer regulation The pressing amount such as a contact area with a member such as a blade and the pressing amount such as a contact pressure become as designed values, and the image quality is further stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a developing roll according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a surface state of one end portion in the axial direction of the developing roll.
FIG. 3 is a perspective view showing a cylindrical mold and a copper electrode for forming a base rubber layer of the developing roll.
FIG. 4 is a perspective view, partly in section, showing the cylindrical mold.
FIG. 5 is an explanatory view showing a method for producing the developing roll.
FIG. 6 is an explanatory view showing a surface state of a base rubber layer formed by the above manufacturing method.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a method for measuring leakage of the developing roll.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for measuring the electrical resistance of the developing roll.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a general developing device.
FIG. 10 is a perspective view showing a cylindrical mold and a copper electrode for forming a base rubber layer of a conventional developing roll.
FIG. 11 is a perspective view, partly in section, showing the conventional cylindrical mold.
[Explanation of symbols]
4 outermost layer
5 Mirror surface
6 Rough surface

Claims

A developing roll having a cored bar, a base rubber layer formed on the outer peripheral surface of the cored bar, and an outermost layer formed on the outer peripheral surface of the base rubber layer directly or via another layer, base rubber layer, the axially opposite end portions of the outer peripheral surface is formed on the mirror surface portion, a portion between the two mirror surface portion is formed on the rough surface, formed in a state where no level difference at the boundary between the mirror portion and the rough surface portion The outermost layer has a portion corresponding to the mirror surface portion of the base rubber layer formed on the mirror surface portion by the mirror surface of the base rubber layer, and a portion corresponding to the rough surface portion of the base rubber layer is formed by the rough surface of the base rubber layer. A developing roll, wherein the developing roller is formed in a rough surface portion, and a boundary portion between the mirror surface portion and the rough surface portion of the outermost layer is formed without a step .

2. The developing roll according to claim 1 , wherein the outermost layer has an uneven convex portion of the rough surface portion set to be 0 to 50 μm higher than the mirror surface of the mirror surface portion, thereby eliminating a step at the boundary between the mirror surface portion and the rough surface portion. .