JPH0844149A - Conductive roller and device formed by using the same - Google Patents
Conductive roller and device formed by using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等の
電子写真装置や静電記録装置などにおける各種導電性ロ
ーラ、更に詳しくは、帯電ローラ、現像ローラ、転写ロ
ーラ等及びこれを用いた帯電装置、現像装置、転写装置
等に関し、特には現像ローラ及び現像装置として用いて
好適な導電性ローラ及びこれを用いた装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various conductive rollers in electrophotographic devices such as copying machines and printers, electrostatic recording devices, and more specifically, charging rollers, developing rollers, transfer rollers, and the like, and uses them. The present invention relates to a charging device, a developing device, a transfer device, and the like, and particularly to a developing roller, a conductive roller suitable for use as a developing device, and an apparatus using the conductive roller.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、電子
写真各プロセスで利用される導電性部材に対する要求も
高まっており、とりわけ現像装置に利用される現像ロー
ラが注目されている。このような現像ローラに必要とさ
れる特性は所定の電気抵抗値であるのみでなく、種々の
現像機構に適した特性を付加することが必要である。2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of electrophotographic technology, there has been an increasing demand for a conductive member used in each electrophotographic process, and in particular, a developing roller used in a developing device has been attracting attention. The characteristic required for such a developing roller is not only a predetermined electric resistance value, but also a characteristic suitable for various developing mechanisms needs to be added.
【0003】従来、現像剤(以下、トナーと呼ぶ)とし
て非磁性一成分現像剤を用いる場合の現像方法として
は、潜像を保持した感光ドラム等にトナーを供給し、感
光ドラムの潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する
現像方法(加圧現像法)が知られており、この方法によ
れば、磁性材料が不要であるため装置の簡素化、小型化
が容易であると共に、トナーのカラー化が容易である。Conventionally, as a developing method in the case of using a non-magnetic one-component developer as a developer (hereinafter referred to as toner), toner is supplied to a photosensitive drum holding a latent image to form a latent image on the photosensitive drum. A developing method (pressure developing method) in which a toner is attached to visualize a latent image is known. According to this method, since a magnetic material is unnecessary, the device can be simplified and downsized, and It is easy to color toner.
【0004】この加圧現像法は、トナーを担持した現像
ローラを感光ドラム等の静電潜像を保持した静電保持体
に接触させて、トナーを静電保持体の潜像に付着させる
ことにより現像を行うもので、このため上記現像ローラ
を導電性を有する弾性体で形成する必要がある。In this pressure developing method, a developing roller carrying toner is brought into contact with an electrostatic holding member holding an electrostatic latent image, such as a photosensitive drum, and toner is attached to the latent image on the electrostatic holding member. Therefore, it is necessary to form the developing roller with an elastic body having conductivity.
【0005】即ち、この加圧現像方法では、例えば図2
に示されているように、トナーを供給するためのトナー
塗布用ローラ4と静電潜像を保持した感光ドラム5との
間に、上記現像ローラ1が感光ドラム5と接触した状態
で、これらの現像ローラ1、感光ドラム5及びトナー塗
布用ローラ4がそれぞれ図中矢印方向に回転することに
より、トナー6がトナー塗布用ローラ4により現像ロー
ラ1の表面に供給され、このトナーが成層ブレード7に
より均一な薄層に整えられ、この状態で現像ローラ1が
感光ドラム5と接触しながら回転することにより、薄層
に形成されたトナーが現像ローラ1から感光ドラム5の
潜像に付着して、潜像が可視化するようになっている。
なお、図中8は転写部であり、ここで紙等の記録媒体に
トナー画像を転写するようになっており、また9はクリ
ーニング部であり、そのクリーニングブレード10によ
り転写後に感光ドラム5表面に残留するトナーを除去す
るようになっている。That is, in this pressure developing method, for example, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the developing roller 1 is in contact with the photosensitive drum 5 between the toner applying roller 4 for supplying toner and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image. By rotating the developing roller 1, the photosensitive drum 5 and the toner applying roller 4 in the direction of the arrow in the figure, the toner 6 is supplied to the surface of the developing roller 1 by the toner applying roller 4, and this toner is formed by the layering blade 7 To form a uniform thin layer, and in this state, the developing roller 1 rotates while contacting the photosensitive drum 5, so that the toner formed in the thin layer adheres from the developing roller 1 to the latent image on the photosensitive drum 5. , The latent image is made visible.
In the figure, reference numeral 8 denotes a transfer section, which is adapted to transfer a toner image onto a recording medium such as paper, and 9 denotes a cleaning section, which is cleaned by a cleaning blade 10 on the surface of the photosensitive drum 5 after transfer. It is designed to remove the residual toner.
【0006】この場合、現像ローラ1は、感光ドラム5
に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図1に示されているように、金属等の良導
電性材料からなるシャフト2の外周にシリコーンゴム、
NBR、EPDM等の弾性ゴムやウレタンフォーム等の
スポンジ体等に導電剤を配合して導電性を付与した弾性
体からなる弾性層3を形成した構造となっている。In this case, the developing roller 1 is the photosensitive drum 5
It is necessary to rotate while firmly maintaining the state of being in close contact with, and as shown in FIG. 1, silicone rubber is attached to the outer periphery of the shaft 2 made of a metal or other good conductive material.
It has a structure in which an elastic layer 3 made of an elastic body provided with conductivity is formed by mixing a conductive agent into a sponge body such as an elastic rubber such as NBR or EPDM or a urethane foam.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像ローラ、特に単層の弾性層からなる現像ローラ
はローラ上のトナーの帯電立ち上がり特性が十分ではな
く、感光ドラムや成層ブレードとの摩擦抵抗が大きくな
り、トナーの帯電不良によるかぶり選択現像によるクリ
ーニング不良、印刷濃度低下等の問題を生じやすく、長
期の連続印刷により印刷品位が著しく低下してしまう等
の問題がある。なお、この現象は高温高湿環境下におい
て特に顕著である。However, the above-mentioned conventional developing roller, particularly the developing roller composed of a single elastic layer, does not have sufficient charge rise characteristics of toner on the roller, and the friction resistance with the photosensitive drum or the layering blade is not sufficient. Is large, and problems such as poor cleaning due to fog selective development due to poor charging of toner and reduction in print density are likely to occur, and there is a problem that the printing quality is significantly deteriorated due to continuous printing for a long period of time. This phenomenon is particularly remarkable in a high temperature and high humidity environment.
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ローラの表面状態を改良することにより、低硬度で
良好な密着性を有し、濃度むらや地かぶり等のない高品
位の画像が得られる現像ローラ及びこれを用いた現像装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by improving the surface condition of the roller, it has a low hardness, good adhesion, and a high-quality image free from uneven density or background fog. An object of the present invention is to provide an obtained developing roller and a developing device using the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の請求項
1の導電性ローラは、良導電性シャフトの外周に導電性
を有する弾性層を形成してなる導電性ローラにおいて、
上記弾性層表面は、長手方向が上記導電性ローラの回転
方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなることを特徴と
する。A conductive roller according to claim 1 of the present invention is a conductive roller in which a conductive elastic layer is formed on the outer periphery of a good conductive shaft.
The surface of the elastic layer is characterized by forming a minute groove whose longitudinal direction is substantially along the rotational direction of the conductive roller.
【0010】さらに、本発明の請求項2の導電性ローラ
は、研磨加工して得られたものであることを特徴とす
る。Further, the conductive roller according to claim 2 of the present invention is characterized by being obtained by polishing.
【0011】さらに、本発明の請求項3の導電性ローラ
は、前記弾性層の前記導電性ローラの回転方向のJIS
10点平均粗さRzが、軸方向のそれよりも小さいこと
を特徴とする。Further, according to a third aspect of the present invention, there is provided a conductive roller according to JIS in the rotating direction of the conductive roller of the elastic layer.
The 10-point average roughness Rz is smaller than that in the axial direction.
【0012】さらに、本発明の請求項4の導電性ローラ
は、前記凹溝が、深さが0.1〜30μm、幅が0.1
〜50μmであり、前記導電性ローラの軸方向に隣接す
る凹溝同士の平均間隔が0.1〜100μmであること
を特徴とすることを特徴とする。Further, in the electroconductive roller according to claim 4 of the present invention, the concave groove has a depth of 0.1 to 30 μm and a width of 0.1.
It is characterized in that the average distance between the concave grooves adjacent to each other in the axial direction of the conductive roller is 0.1 to 100 μm.
【0013】本発明者らは、現像ローラの表面状態につ
いて鋭意検討した結果、現像ローラ表面を、長手方向が
ローラの回転方向ほぼ沿う凹溝を形成するように加工す
ることにより、低硬度で良好な密着性を有し、濃度むら
(ハーフトーンむら等)や地かぶり等のない高品位の画
像が得れらることを知見した。As a result of earnest studies on the surface condition of the developing roller, the inventors of the present invention processed the surface of the developing roller so as to form a groove whose longitudinal direction is substantially along the rotational direction of the roller. It has been found that a high-quality image having high adhesion and free from uneven density (uneven halftone, etc.) and background fog can be obtained.
【0014】即ち、非磁性一成分現像剤を用いる現像方
法において、弾性層表面は長手方向が上記導電性ローラ
の回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなることに
よって、ローラと感光ドラムとの摩擦抵抗を低減するこ
とができるために、単にローラの表面状態を考慮せずに
加工して微小な凹凸がランダムに形成されたものに比べ
て均一にトナーの薄層を形成し易くなり、その結果とし
て濃度むらや地かぶり等のない高品位の画像得られる。That is, in the developing method using the non-magnetic one-component developer, the elastic layer surface is formed with minute concave grooves whose longitudinal direction is substantially aligned with the rotating direction of the conductive roller. Since it is possible to reduce the frictional resistance with the toner, it becomes easier to form a thin layer of toner uniformly as compared with a roller in which minute irregularities are randomly formed by simply processing without considering the surface condition of the roller. As a result, a high-quality image without density unevenness or background fog can be obtained.
【0015】以下に、本発明を更に詳しくに説明する。
本発明の導電性ローラの一例である現像ローラは、図1
に示すように、良導電性シャフト2の外周に導電性を有
する弾性層3を形成したものである。ここで、上記シャ
フト2としては、良好な導電性を有するものであれば、
いずれのものも使用し得るが、通常は金属製の中実体か
らなる芯金や内部を中空にくりぬいた金属製円筒状円筒
体等の金属製シャフトが用いられる。The present invention will be described in more detail below.
The developing roller, which is an example of the conductive roller of the present invention, is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the elastic layer 3 having conductivity is formed on the outer circumference of the good conductive shaft 2. Here, if the shaft 2 has good conductivity,
Although any of these may be used, a metal shaft such as a metal core made of a solid metal body or a metal cylindrical cylinder having a hollow hollow inside is usually used.
【0016】上記弾性層3としては、導電性ゴム又はポ
リウレタン等のエラストマーやフォーム材料を基材とし
て用いることができる。As the elastic layer 3, an elastomer such as conductive rubber or polyurethane or a foam material can be used as a base material.
【0017】まず、弾性層3が導電性ゴムである場合に
ついて述べる。この場合、無発泡の導電性ゴムを構成す
るゴム材料としては、ニトリルブタジエンゴム、天然ゴ
ム、ブチルゴム、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ポリ
ブタジエンゴム、シリコーンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピ
レン−ジエン三元共重合体ゴム(EPDM)、クロロプ
レンゴム、アクリルゴム、ポリノルボルネンゴム等の通
常のゴム又はスチレン−ブタジエン−スチレン(SB
S)、スチレン−ブタジエン−スチレン水添物(SEB
S)等の熱可塑性ゴム及びこれらの混合物等を使用する
ことができる。また、発泡導電性ゴムとしては、エチレ
ン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム(EPD
M)、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチ
レンに導電材を配合したもの、エピクロルヒドリンとエ
チレンオキサイドの共重合ゴムの発泡体又はエピクロル
ヒドリンとエチレンオキサイドとの共重合ゴムに導電材
を配合したものの発泡体を好適に使用できる。First, the case where the elastic layer 3 is a conductive rubber will be described. In this case, as the rubber material forming the non-foamed conductive rubber, nitrile butadiene rubber, natural rubber, butyl rubber, nitrile rubber, isoprene rubber, polybutadiene rubber, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene- Ordinary rubber such as propylene-diene terpolymer rubber (EPDM), chloroprene rubber, acrylic rubber, polynorbornene rubber or styrene-butadiene-styrene (SB
S), styrene-butadiene-styrene hydrogenated product (SEB
It is possible to use thermoplastic rubbers such as S) and mixtures thereof. Further, as the foamed conductive rubber, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber (EPD) is used.
M), chloroprene rubber, chlorosulphonated polyethylene mixed with a conductive material, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber foam or epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer rubber mixed with a conductive material is preferable. Can be used for
【0018】これらのゴム組成物に配合する導電材とし
ては、まず粉体について例示すればケッチェンブラック
EC、アセチレンブラック等の導電性カーボン、SA
F、ISAF、HAF、FEF、GPF、SRF、F
T、MT等のゴム用カーボン、酸化処理等を施したカラ
ー(インク)用カーボン、熱分解カーボン、天然グラフ
ァイト、人造グラファイト、アンチモンドープの酸化
錫、酸化チタン、酸化亜鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマ
ニウム等の金属及び金属酸化物、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリアセチレン等の導電性ポリマー等が挙げら
れる。その配合量は、全ゴム成分100重量部に対して
3〜100重量部、特に5〜50重量部とすることがで
き、これにより弾性層3の体積抵抗を102 〜1010Ω
・cmに調整することができる。As a conductive material to be blended with these rubber compositions, powdery conductive carbon such as Ketjen Black EC or acetylene black, SA can be given as an example.
F, ISAF, HAF, FEF, GPF, SRF, F
Carbon for rubber such as T and MT, carbon for color (ink) that has been subjected to oxidation treatment, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, Examples thereof include metals such as germanium and metal oxides, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. The compounding amount thereof may be 3 to 100 parts by weight, particularly 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of all rubber components, whereby the volume resistance of the elastic layer 3 is 10 2 to 10 10 Ω.
・ Can be adjusted to cm.
【0019】次に、弾性層3がポリウレタンである場合
について述べる。この場合、ポリウレタンフォームやエ
ラストマー材は種々の方法で製造されたいずれのもので
も良く、例えばカーボンブラックをポリウレタンプレポ
リマー中に配合し、このプレポリマーを架橋反応させる
方法、ポリオールに導電性材料を配合し、このポリオー
ルをワン・ショット法にてポリイソシアネートと反応さ
せる方法などの方法で得ることができる。Next, the case where the elastic layer 3 is polyurethane will be described. In this case, the polyurethane foam or the elastomer material may be any one manufactured by various methods. For example, a method in which carbon black is mixed into a polyurethane prepolymer, and the prepolymer is subjected to a crosslinking reaction, and a conductive material is mixed into a polyol. Then, this polyol can be obtained by a method such as a method of reacting this polyol with polyisocyanate by a one-shot method.
【0020】上記弾性層3の基材として用いられるウレ
タンとしては、ポリヒドロキシル化合物として、一般の
軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー製造
に用いられるポリオール、例えば、末端にポリヒドロキ
シル基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステル
ポリオール及び両者の共重合物であるポリエーテルポリ
オールが挙げられるほか、、ポリブタジエンポリオール
やポリイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオ
ール、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合さ
せて得られる所謂ポリマーポリオールなどの一般的なポ
リオールが使用できる。また、ポリイソシアネート化合
物としては、同様に一般的な軟質ポリウレタンフォーム
やウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシア
ネート、即ち、トリジイソシアネート(TDI)、粗製
TDI、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート
(MDI)、粗製MDI、炭素数2〜18の脂肪族ポリ
イソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシア
ネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性
物、例えば、部分的にポリオール類と反応させて得られ
るプレポリマー等が用いられる。The urethane used as the base material of the elastic layer 3 is, as a polyhydroxyl compound, a polyol used in the production of general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, for example, a polyether polyol having a polyhydroxyl group at the end, a polyester. In addition to polyols and polyether polyols which are copolymers of both, polyolefin polyols such as polybutadiene polyols and polyisoprene polyols, so-called polymer polyols obtained by polymerizing ethylenically unsaturated monomers in polyols, etc. Common polyols can be used. Further, as the polyisocyanate compound, similarly, polyisocyanates used for producing general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, that is, tridiisocyanate (TDI), crude TDI, 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI. , Aliphatic polyisocyanates having 2 to 18 carbon atoms, alicyclic polyisocyanates having 4 to 15 carbon atoms, and mixtures and modified products of these polyisocyanates, for example, prepolymers obtained by partially reacting with polyols, Used.
【0021】これらのポリウレタンに配合する導電材と
しては、上記ゴム組成物の場合と同様な導電材及び過塩
素酸リチウム等の無機イオン物質や4級アンモニウム塩
等の有機イオン物質からなるイオン性導電材、陽イオン
性界面活性剤、負イオン界面活性剤、各種ベタイン等の
両性イオン界面活性剤、親水性のポリエーテルやポリエ
ステル等の非イオン性帯電防止剤を併用しても良い。ま
た、ウレタンの場合にはポリオール成分を予めイソシア
ネートによりプレポリマー化しておくことも好ましい。
その配合量は、ウレタン100重量部に対して0.5〜
50重量部、特に1〜30重量部とすることができ、こ
れにより弾性層3の体積抵抗を102 〜1010Ω・cm
に調整することができる。なお、その他の導電材ではテ
トラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、ベン
ゾキノン、クロルアニル、アントラキノン、アントラセ
ン、ジクロロジシアノベンゾキノン、フェロセン、フタ
ロシアニン等の電荷移動錯体を形成し得る電子受容物質
を配合することもでき、その場合の配合量は、ウレタン
100重量部に対して0.001〜20重量部、特に
0.01〜1重量部とすることができる。As the conductive material to be blended with these polyurethanes, the same conductive material as in the case of the above rubber composition and an ionic conductive material composed of an inorganic ionic substance such as lithium perchlorate or an organic ionic substance such as a quaternary ammonium salt are used. Materials, cationic surfactants, anionic surfactants, amphoteric ion surfactants such as various betaines, and nonionic antistatic agents such as hydrophilic polyethers and polyesters may be used in combination. In the case of urethane, it is also preferable that the polyol component is prepolymerized with isocyanate.
The blending amount is 0.5 to 100 parts by weight of urethane.
It may be 50 parts by weight, particularly 1 to 30 parts by weight, whereby the volume resistance of the elastic layer 3 is 10 2 to 10 10 Ω · cm.
Can be adjusted to. Note that other conductive materials may be blended with an electron accepting substance capable of forming a charge transfer complex such as tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, benzoquinone, chloranil, anthraquinone, anthracene, dichlorodicyanobenzoquinone, ferrocene, and phthalocyanine. The compounding amount in that case can be 0.001 to 20 parts by weight, particularly 0.01 to 1 part by weight, relative to 100 parts by weight of urethane.
【0022】弾性層の硬度は、特に制限されないが、J
IS−Aスケールで70°以下、特に10〜60°とす
ることが好ましい。この場合、硬度が70°を超えると
感光ドラム等との接触面積が小さくなり、良好な現像が
行えなくなる恐れがあるが、逆にあまり低硬度にすると
圧縮永久歪が大きくなり、何らかの理由で現像ローラに
変形や偏心が生じた場合、画像の濃度むらが発生すると
となる。このため、弾性層の硬度を低硬度にする場合で
も、圧縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、
具体的には20%以下とすることが好ましい。The hardness of the elastic layer is not particularly limited, but J
It is preferably 70 ° or less, particularly 10 to 60 ° on the IS-A scale. In this case, if the hardness exceeds 70 °, the contact area with the photosensitive drum and the like may be small, and good development may not be possible. When the roller is deformed or eccentric, uneven density of the image occurs. Therefore, even when the hardness of the elastic layer is low, it is preferable to reduce the compression set as much as possible.
Specifically, it is preferably 20% or less.
【0023】弾性層表面に微小な凹溝を形成する方法と
しては、特に制限されないが、モールドの内面に予め微
小な凹溝を形成しておき、ここに基材を注入して導電性
ローラを成形する方法(射出成形法等)や砥石等を用い
て弾性層を研磨することにより導電性ローラを成形する
方法等が挙げられる。The method of forming the minute groove on the surface of the elastic layer is not particularly limited, but the minute groove is previously formed on the inner surface of the mold, and the base material is injected into the groove to form the conductive roller. Examples thereof include a molding method (injection molding method and the like) and a method of molding the conductive roller by polishing the elastic layer using a grindstone or the like.
【0024】弾性層の研磨方法は、特に制限されない
が、一般には湿式法又は乾式法等があり、例えば、湿式
法による研磨方法は、砥石と弾性層の間に水やオイル等
の潤滑剤を吹きつけながらを研磨する方法が採用できる
が、感光ドラムへの汚染の問題から潤滑剤としては水が
好ましい。なお、乾式法による研磨方法を採用する場合
には、研削速度や砥石の種類等を十分に考慮すれば良い
が、作業性の点から湿式法が好ましく用いられる。The method for polishing the elastic layer is not particularly limited, but generally includes a wet method or a dry method. For example, in the wet method, a lubricant such as water or oil is used between the grindstone and the elastic layer. Although a method of polishing while spraying can be adopted, water is preferable as the lubricant because of the problem of contamination of the photosensitive drum. When the dry polishing method is adopted, the grinding speed, the type of the grindstone, etc. may be taken into consideration, but the wet method is preferably used from the viewpoint of workability.
【0025】なお、本発明の表面粗さの方向について図
3の模式図を参照して説明する。現像ローラの回転方向
のJIS10点平均粗さRzは、弾性層表面を後述する
接触型表面粗さ計を用いて図3中の(1)の方向にスイ
ープさせることにより得られる値のことである。一方、
軸方向のJIS10点平均粗さRzとは、図3中の
(2)の方向、つまり(1)の方向に対して直角にスイ
ープさせることにより得られる値のことである。The direction of the surface roughness of the present invention will be described with reference to the schematic view of FIG. The JIS 10-point average roughness Rz in the rotating direction of the developing roller is a value obtained by sweeping the surface of the elastic layer in the direction (1) of FIG. 3 using a contact-type surface roughness meter described later. . on the other hand,
The JIS 10-point average roughness Rz in the axial direction is a value obtained by sweeping at right angles to the direction (2) in FIG. 3, that is, the direction (1).
【0026】上述測定方法で得られたローラの表面粗さ
は、ローラの回転方向のJIS10点平均粗さRzが、
軸方向のそれよりも小さくすることにより、感光ドラム
との摩擦抵抗が減少し、その結果として搬送されるトナ
ー帯電量も安定する。また、凹溝の形状は、深さが0.
1〜30μm、幅が0.1〜50μmであり、ローラの
軸方向に隣接する凹溝の平均間隔が0.1〜100μm
であることが好ましい。The surface roughness of the roller obtained by the above-described measuring method is the JIS 10-point average roughness Rz in the roller rotating direction,
By making it smaller than that in the axial direction, the frictional resistance with the photosensitive drum is reduced, and as a result, the toner charge amount conveyed is stabilized. The shape of the groove has a depth of 0.
1 to 30 μm, the width is 0.1 to 50 μm, and the average interval between the concave grooves adjacent to each other in the axial direction of the roller is 0.1 to 100 μm.
It is preferred that
【0027】以上のように、本発明の現像ローラ表面
は、その弾性層表面は、長手方向が上記導電性ローラの
回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなるため(ロ
ーラ表面状態は後述の実施例で示す図4、図5の電子顕
微鏡写真で示す)、現像ローラと成層ブレードもしくは
トナーとの摩擦抵抗が減少し、ローラ上のトナーの薄層
が均一になり、トナー帯電量も安定するものと思われ
る。As described above, since the surface of the developing roller of the present invention is formed with minute grooves whose longitudinal direction is substantially along the rotational direction of the conductive roller, the surface of the elastic layer (the roller surface condition is 4 and 5 shown in Examples below), the frictional resistance between the developing roller and the layering blade or toner is reduced, the thin layer of toner on the roller becomes uniform, and the toner charge amount is also It seems to be stable.
【0028】本発明の導電性ローラは、現像ローラとし
て非磁性一成分現像剤を用いる通常の現像装置に組み込
むことができ、具体的には図2に示すように、トナーを
供給するためのトナー塗布用ローラ4と静電潜像を保持
した感光ドラム5との間に、本発明の現像ローラ1が感
光ドラム5と接触した状態でかつトナー塗布用ローラ4
とは若干離間して配設され、これらの現像ローラ1、感
光ドラム5及びトナー塗布用ローラ4がそれぞれ図中矢
印方向に回転することにより、トナー6がトナー塗布用
ローラ4により現像ローラ1の表面に供給され、このト
ナーが成層ブレード7により均一な薄層に整えられ、こ
の状態で現像ローラ1が感光ドラム5と接触しながら回
転することにより、薄層に形成されたトナーが現像ロー
ラ1から感光ドラム5の潜像に付着して、潜像が可視化
するようになっている。なお、図2の詳細については、
従来の技術において説明しているのでその説明を省略す
る。The conductive roller of the present invention can be incorporated in an ordinary developing device using a non-magnetic one-component developer as a developing roller. Specifically, as shown in FIG. 2, toner for supplying toner is used. Between the application roller 4 and the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image, the developing roller 1 of the present invention is in contact with the photosensitive drum 5 and the toner application roller 4
And the developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner applying roller 4 rotate in the direction of the arrow in the figure, so that the toner 6 is transferred to the developing roller 1 by the toner applying roller 4. The toner supplied to the surface is adjusted to a uniform thin layer by the stratifying blade 7, and the developing roller 1 is rotated in contact with the photosensitive drum 5 in this state, so that the toner formed in the thin layer is developed. The image is attached to the latent image on the photosensitive drum 5 to visualize the latent image. For details of FIG.
Since it has been described in the related art, its description is omitted.
【0029】[0029]
【実施例】以下、実施例、比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるもの
ではない。 [実施例1] ・グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量 5000としたポリエーテルポリオール(OH価33)(旭硝子(株)製のエク セノール(登録商標)828) 100部 ・ウレタン変性したMDI NCO%=23%(住友バイエルウレタン(株)製 のスミジュール(登録商標)PF) 25.0部 ・1,4−ブタンジオール 2.5部 ・ジブチルチンジラウレート 0.01部The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. [Example 1] 100 parts of polyether polyol (OH number 33) (Exenol (registered trademark) 828 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a molecular weight of 5000 by adding propylene oxide and ethylene oxide to glycerin MDI NCO% = 23% (Sumijour (registered trademark) PF manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 25.0 parts ・ 1,4-butanediol 2.5 parts ・ Dibutyltin dilaurate 0.01 part
【0030】これらを撹拌し、次いで110℃に加熱し
た金型に注入し、2時間硬化させて金属製のシャフトの
外周に弾性層を形成して現像ローラを得た。得られたロ
ーラの表面を湿式研磨し、その表面状態を電子顕微鏡に
て観察したところ、弾性層表面は、長手方向が上記導電
性ローラの回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してい
ることが確認された(図4の電子顕微鏡写真[500
倍])。These were stirred and then poured into a mold heated to 110 ° C. and cured for 2 hours to form an elastic layer on the outer circumference of a metal shaft to obtain a developing roller. The surface of the obtained roller was wet-polished, and the surface state was observed with an electron microscope. As a result, the elastic layer surface had minute grooves whose longitudinal direction was substantially along the rotational direction of the conductive roller. It was confirmed (the electron micrograph of FIG. 4 [500
Double]).
【0031】[実施例2] ・グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量 5000としたポリエーテルポリオール(OH価33)(旭硝子(株)製のエク セノール(登録商標)828)をトリレンジイソシアネート(TDI−80、N CO%=23%(住友バイエルウレタン(株)製)でプレポリマー化したポリエ ーテル系プレポリマー 100部 ・アサヒサーマルFT級(アサヒカーボン(株)製) 3.0部 ・1,4−ブタンジオール 6.9部 ・ジブチルチンジラウレート 0.05部 ・4級アンモニウム塩(花王(株)製、KS−555) 0.2部[Example 2] Propylene oxide and ethylene oxide were added to glycerin to give a polyether polyol (OH value 33) (Exenol (registered trademark) 828 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a molecular weight of 5000. 100 parts of polyether prepolymer prepolymerized with diisocyanate (TDI-80, NCO% = 23% (manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), Asahi Thermal FT Class (manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.) 3.0 Part ・ 1,4-butanediol 6.9 part ・ dibutyltin dilaurate 0.05 part ・ quaternary ammonium salt (Kao Co., Ltd., KS-555) 0.2 part
【0032】これらを撹拌し、次いで110℃に加熱し
た金型に注入し、2時間硬化させて金属製のシャフトの
外周に弾性層を形成して現像ローラを得た。得られたロ
ーラの表面を湿式研磨し、その表面状態を電子顕微鏡に
て観察したところ、弾性層表面は、長手方向が上記導電
性ローラの回転方向にほぼ沿う微小な凹溝を形成してい
ることが確認された(図5の電子顕微鏡写真[500
倍])。These were stirred and then poured into a mold heated to 110 ° C. and cured for 2 hours to form an elastic layer on the outer circumference of a metal shaft to obtain a developing roller. The surface of the obtained roller was wet-polished, and the surface state was observed with an electron microscope. As a result, the elastic layer surface had minute grooves whose longitudinal direction was substantially along the rotational direction of the conductive roller. It was confirmed (the electron micrograph of FIG. 5 [500
Double]).
【0033】[比較例1]実施例1の配合で得られた現
像ローラを乾式研磨し、その表面状態を電子顕微鏡にて
観察したところ、弾性層表面は、軸方向に平行に伸びる
波状の突起が確認された(図6の電子顕微鏡写真[50
0倍])。[Comparative Example 1] The developing roller obtained by the formulation of Example 1 was dry-polished, and the surface condition was observed with an electron microscope. As a result, the elastic layer surface was found to have wavy projections extending parallel to the axial direction. Was confirmed (the electron micrograph of FIG. 6 [50
0 times]).
【0034】[比較例2]実施例2の配合で得られた現
像ローラを乾式研磨し、その表面状態を電子顕微鏡にて
観察したところ、弾性層表面は、軸方向に平行に伸びる
波状の突起が確認された(図7の電子顕微鏡写真[50
0倍])。[Comparative Example 2] The developing roller obtained by the formulation of Example 2 was dry-polished and the surface condition was observed with an electron microscope. As a result, the elastic layer surface was found to have wavy projections extending parallel to the axial direction. Was confirmed (the electron micrograph of FIG. 7 [50
0 times]).
【0035】上記実施例1〜2及び比較例1〜2で得た
現像ローラについて、以下の特性試験を行った。結果を
表1に示す。 (1)表面粗さ 各ローラに対して、表面粗さ計サーフコム570A型
(東京精密社製)を用いて測定した。 (2)凹凸の形状 (1)で得られた測定値及び電子顕微鏡写真をもとに算
出した。 (3)硬度 各ローラと同一条件で作成したシート状のサンプルにつ
き、JIS−K6301(A型)により測定した。 (4)感光体の汚染 各ローラを現像ローラとして、NEC社製、プリンター
PC−PR1000E/4用の感光ドラムに500g荷
重で押し付け、50℃、85%RH下に72時間放置
し、感光ドラム表面の汚染を目視にて確認した。 (5)画像出し 各ローラを現像ローラとして図2に示した現像ユニット
部に装着して、平均粒径7μmの非磁性一成分トナーを
用い、線速60mm/secの周速で回転させながら反
転現像で画像出しを行い、初期及び2000プリント後
の画質(シャープさ、濃度)、かぶり、トナーチリの発
生を評価した。結果を表1に示す。 (6)トナー帯電量 各ローラを現像ローラとして図2に示した現像ユニット
部に装着して、50mm/secの周速で回転させ、現
像ローラ表面に均一なトナー薄層を形成し、このトナー
薄層をエアーで吸引してファラデーゲージ内に導入し、
電荷量を測定した。 (7)電気抵抗 各ローラをシャフトの両端に500gの荷重をかけ、3
0℃、85%RHの環境条件下で、2000Vの電圧を
印加した場合の抵抗値(Ω)を測定した。The following characteristic tests were conducted on the developing rollers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The results are shown in Table 1. (1) Surface Roughness For each roller, a surface roughness meter Surfcom 570A (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) was used. (2) Concavo-convex shape It was calculated based on the measured values and electron micrographs obtained in (1). (3) Hardness A sheet-shaped sample prepared under the same conditions as each roller was measured according to JIS-K6301 (A type). (4) Contamination of Photoreceptor Using each roller as a developing roller, it is pressed against a photosensitive drum for printer PC-PR1000E / 4, manufactured by NEC, with a load of 500 g, and left at 50 ° C. and 85% RH for 72 hours, and the surface of the photosensitive drum The contamination was visually confirmed. (5) Image output Each roller is installed as a developing roller in the developing unit section shown in FIG. 2, and non-magnetic one-component toner having an average particle size of 7 μm is used, and it is reversed while being rotated at a peripheral speed of 60 mm / sec. The image was developed by development, and the image quality (sharpness, density), fogging, and toner dust generation at the initial stage and after 2000 prints were evaluated. The results are shown in Table 1. (6) Toner charge amount Each roller is attached as a developing roller to the developing unit shown in FIG. 2 and rotated at a peripheral speed of 50 mm / sec to form a uniform thin toner layer on the surface of the developing roller. Suction the thin layer with air and introduce it into the Faraday gauge,
The charge amount was measured. (7) Electric resistance Apply a load of 500g to each end of each shaft and set each roller to 3
The resistance value (Ω) when a voltage of 2000 V was applied was measured under an environmental condition of 0 ° C. and 85% RH.
【表1】 [Table 1]
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、低硬度
で良好な密着性を有すると共に、濃度むらや地かぶり等
のない高品位の画像が得られる導電性ローラ及びこれを
用いた装置を提供することを目的とする。As described above, according to the present invention, a conductive roller having a low hardness and a good adhesion and capable of obtaining a high-quality image without density unevenness or background fog, and an apparatus using the same are provided. The purpose is to provide.
【図1】本発明の導電性ローラの一例を示す現像ローラ
の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a developing roller showing an example of a conductive roller of the present invention.
【図2】本発明の一例を示す現像装置の概略断面図であ
る。FIG. 2 is a schematic sectional view of a developing device showing an example of the present invention.
【図3】本発明の表面粗さの方向についての模式図であ
る。FIG. 3 is a schematic view of the surface roughness direction of the present invention.
【図4】現像ローラ表面の電子顕微鏡写真である(実施
例1のもの)。FIG. 4 is an electron micrograph of the surface of the developing roller (of Example 1).
【図5】現像ローラ表面の電子顕微鏡写真である(実施
例2のもの)。FIG. 5 is an electron micrograph of the surface of the developing roller (of Example 2).
【図6】現像ローラ表面の電子顕微鏡写真である(比較
例1のもの)。FIG. 6 is an electron micrograph of the surface of the developing roller (comparative example 1).
【図7】現像ローラ表面の電子顕微鏡写真である(比較
例2のもの)。FIG. 7 is an electron micrograph of the surface of a developing roller (comparative example 2).
1 現像ローラ 2 シャフト 3 弾性体 4 トナー塗布用ローラ 5 感光ドラム(潜像保持体) 6 トナー(非磁性一成分現像剤) 7 成層ブレード 8 転写部 9 クリーニング部 10 クリーニングブレード 1 Developing Roller 2 Shaft 3 Elastic Body 4 Toner Application Roller 5 Photosensitive Drum (Latent Image Holding Body) 6 Toner (Non-Magnetic One-Component Developer) 7 Layering Blade 8 Transfer Section 9 Cleaning Section 10 Cleaning Blade
Claims (8)
する弾性層を形成してなる導電性ローラにおいて、上記
弾性層表面は、長手方向が上記導電性ローラの回転方向
にほぼ沿う微小な凹溝を形成してなることを特徴とする
導電性ローラ。1. A conductive roller having an elastic layer having conductivity formed on the outer periphery of a good conductive shaft or the like, wherein the surface of the elastic layer has a longitudinal direction that is substantially along the rotational direction of the conductive roller. A conductive roller having a groove formed therein.
たものであることを特徴とする請求項1記載の導電性ロ
ーラ。2. The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive roller is obtained by polishing.
向のJIS10点平均粗さRzが、軸方向のそれよりも
小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の導
電性ローラ。3. The conductive roller according to claim 1, wherein JIS 10 point average roughness Rz of the elastic layer in the rotating direction of the conductive roller is smaller than that in the axial direction.
幅が0.1〜50μmであり、前記導電性ローラの軸方
向に隣接する凹溝同士の平均間隔が0.1〜100μm
であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記
載の導電性ローラ。4. The groove has a depth of 0.1 to 30 μm,
The width is 0.1 to 50 μm, and the average distance between the concave grooves adjacent to each other in the axial direction of the conductive roller is 0.1 to 100 μm.
The conductive roller according to claim 1, wherein the conductive roller is
せ、被帯電体との間に電圧を印加することにより、被帯
電体を帯電させる帯電ローラである請求項1乃至4いず
れか1項記載の導電性ローラ。5. The charging roller according to claim 1, wherein the conductive roller is a charging roller that contacts a member to be charged and applies a voltage between the member and the member to be charged to charge the member to be charged. The conductive roller according to item 1.
性一成分現像剤を担持して該現像剤の薄膜を形成し、こ
の状態で静電潜像を表面に保持した潜像保持体に接触し
て、上記薄膜から該現像剤を潜像保持体表面に静電潜像
に付着させ、該静電潜像を可視化する現像ローラである
請求項1乃至4いずれか1項記載の導電性ローラ。6. A latent image carrier in which the conductive roller carries a non-magnetic one-component developer on the surface of an elastic body to form a thin film of the developer and holds an electrostatic latent image on the surface in this state. 5. The conductive roller according to claim 1, which is a developing roller that makes the electrostatic latent image visible by contacting the electrostatic latent image with the developer from the thin film on the surface of the latent image carrier. Sex laura.
せ、現像剤によって可視化された静電潜像から現像剤を
転写紙に転写させる転写ローラである請求項1乃至4い
ずれか1項記載の導電性ローラ。7. The transfer roller according to claim 1, wherein the conductive roller is a transfer roller that charges the transfer paper and transfers the developer from the electrostatic latent image visualized by the developer to the transfer paper. Conductive roller.
性ローラを用いたことを特徴とする装置。8. An apparatus comprising the conductive roller according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18355494A JPH0844149A (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Conductive roller and device formed by using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18355494A JPH0844149A (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Conductive roller and device formed by using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0844149A true JPH0844149A (en) | 1996-02-16 |
Family
ID=16137842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18355494A Pending JPH0844149A (en) | 1994-08-04 | 1994-08-04 | Conductive roller and device formed by using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0844149A (en) |
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-
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- 1994-08-04 JP JP18355494A patent/JPH0844149A/en active Pending
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