JPH09269652A - Roller and device for developing - Google Patents

Roller and device for developing

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JPH09269652A
JPH09269652A JP10431096A JP10431096A JPH09269652A JP H09269652 A JPH09269652 A JP H09269652A JP 10431096 A JP10431096 A JP 10431096A JP 10431096 A JP10431096 A JP 10431096A JP H09269652 A JPH09269652 A JP H09269652A
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developing roller
latent image
toner
roller
developer
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光治 高木
Yoshio Takizawa
喜夫 滝沢
Mari Hashimoto
真理 橋本
Norihiko Kaga
紀彦 加賀
Hiroshi Harashima
原島  寛
Takahiro Kawagoe
隆博 川越
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller furnished with the sufficient elasticity with a low hardness as the whole roller, and excellent wear resistance and hard to have a flaw on the surface, not giving damage to opposite member in contact such as a photosensitive drum, moreover not causing inconvenience due to toner sticking, excellent in releasing the toner, and surely performing the excellent and stable development over a long period. SOLUTION: As for the developing roller 1, composed by forming an elastic layer 3 consisting of polyurethane provided with conductivity on an outer periphery of a conductive shaft 2, and forming a thin layer of the developer by carrying the developer on the surface, for making an electrostatic latent image visualizable, by feeding the developer on the electrostatic latent image, coming in the state of the above, into contact with or close to the latent image carrier carrying the electrostatic latent image on the surface, a surface skin layer 4 of 1 to 50μm thickness consisting essentially of the phenol resin is formed on the elastic layer 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の電子写真装置や静電気録装置等において、表面に
静電潜像を保持した潜像保持体の表面に現像剤を供給し
て静電潜像を可視化するための現像ローラ及び該現像ロ
ーラを用いた現像装置に関し、更に詳述すると、耐摩耗
性、摩擦帯電性及びトナー離れに優れ、良好な現像を長
期に亘り安定的に行うことができる現像ローラ及び該現
像ローラを用いた現像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer, or an electrostatic recording apparatus, in which a developer is supplied to the surface of a latent image holding member having an electrostatic latent image held on the surface of the electrostatic latent image holding member. More specifically, the present invention relates to a developing roller for visualizing an electrostatic latent image and a developing device using the developing roller. More specifically, it is excellent in abrasion resistance, triboelectrification and toner separation, and performs good development stably for a long period of time. The present invention relates to a developing roller and a developing device using the developing roller.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
複写機、プリンター等の電子写真装置や静電気録装置等
において、静電潜像を保持した感光ドラム等の潜像保持
体表面に現像剤(トナー)を供給し、該潜像保持体表面
の静電潜像を可視化する現像方法として、接触現像法が
知られており(米国特許第3152021号、同第37
31146号等)、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等の利点がある。
2. Description of the Related Art
In an electrophotographic device such as a copying machine or a printer, an electrostatic recording device, or the like, a developer (toner) is supplied to the surface of a latent image holding member such as a photosensitive drum that holds an electrostatic latent image so that the surface of the latent image holding member is statically charged. A contact developing method is known as a developing method for visualizing an electrostatic latent image (US Pat. Nos. 3,152,021 and 37, 37).
No. 31146, etc.), according to this method, since a magnetic material is not required, the device can be simplified and downsized, and
There are advantages such as easy colorization of toner.

【0003】この接触現像法は、表面にトナー(通常
は、非磁性一成分現像剤が用いられる)を担持した現像
ローラを感光ドラム等の潜像保持体表面に直接接触又は
近接させて、トナーを該潜像保持体表面に付着させるこ
とにより現像を行うもので、このため上記現像ローラを
弾性体で形成する必要がある。
In this contact developing method, a developing roller carrying a toner (usually a non-magnetic one-component developer) on its surface is brought into direct contact with or close to the surface of a latent image holding member such as a photosensitive drum to form a toner. Is developed by adhering to the surface of the latent image carrier, and therefore the developing roller must be formed of an elastic body.

【0004】即ち、この接触現像法では、例えば図2に
示したように、トナーを供給するためのトナー塗布用ロ
ーラ5と静電潜像を保持した感光ドラム6との間に、上
記現像ローラ1が感光ドラム6と接触した状態でかつト
ナー塗布用ローラ5とは若干離間して配設され、これら
現像ローラ1、感光ドラム6及びトナー塗布用ローラ5
がそれぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー
7がトナー塗布用ローラ5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8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6
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6の潜像に静電的に
付着して、該潜像が可視化するものである。なお、図中
9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、10はクリーニン
グ部であり、そのクリーニングブレード11により転写
後に感光ドラム6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 contact developing method, as shown in FIG. 2, for example, the developing roller is provided between the toner applying roller 5 for supplying toner and the photosensitive drum 6 holding the electrostatic latent image. 1 is in contact with the photosensitive drum 6 and is spaced apart from the toner applying roller 5 by a small amount. The developing roller 1, the photosensitive drum 6 and the toner applying roller 5 are provided.
Toner is supplied to the surface of the developing roller 1 by the toner applying roller 5, and the toner is adjusted into a uniform thin layer by the stratifying blade 8 in this state. 1 is the photosensitive drum 6
The toner formed in a thin layer by electrostatically adhering to the latent image on the photosensitive drum 6 from the developing roller 1 by rotating while making contact with the latent image is visualized. In the figure, reference numeral 9 is a transfer portion, which transfers a toner image onto a recording medium such as paper, and 10 is a cleaning portion, which is cleaned by a cleaning blade 11 and is transferred to the surface of the photosensitive drum 6 after transfer. The residual toner is removed.

【0005】この場合、上記現像ローラ1は、感光ドラ
ム6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に示したように、金属等の良導電
性材料からなるシャフト2の外周にウレタンゴム、シリ
コーンゴム、NBR、EPDM等の弾性ゴムやポリウレ
タンフォーム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。更
に、これら弾性層3の上に、表皮層4を設けることも提
案されている。
In this case, the developing roller 1 must rotate while securely holding the state in which the developing roller 1 is in close contact with the photosensitive drum 6. Therefore, as shown in FIG. The shaft 2 has a structure in which an elastic layer 3 is formed on the outer periphery of an elastic body made of an elastic material such as urethane rubber, silicone rubber, NBR, EPDM, etc., or a polyurethane foam, etc., to which a conductive agent is added to provide conductivity. . Further, it has been proposed to provide a skin layer 4 on these elastic layers 3.

【0006】ここで、上記弾性層3を形成するゴムやポ
リウレタン等の弾性体は、柔らかく良好な変形特性を有
するので、感光ドラム6等の当接対象物に対してショッ
クを与えない等の性質がある反面、表面が傷つき易く、
耐摩耗性に劣る。特にポリウレタンで上記弾性層3を形
成した場合、耐摩耗性が不十分な上、トナーが付着し易
く、耐久寿命に劣るという問題がある。この場合、ポリ
ウレタンからなる弾性層3上に上記表皮層4としてポリ
アミドやフッ素樹脂等をコートすることも提案されてい
るが、耐摩耗性やトナー付着性の問題を完全に解決する
には至っていない。
Here, since the elastic body such as rubber or polyurethane forming the elastic layer 3 is soft and has a good deformation characteristic, it does not give a shock to a contact object such as the photosensitive drum 6 or the like. On the other hand, the surface is easily damaged,
Poor wear resistance. In particular, when the elastic layer 3 is formed of polyurethane, there is a problem that abrasion resistance is insufficient, toner is easily attached, and durability life is deteriorated. In this case, it has been proposed to coat the elastic layer 3 made of polyurethane with polyamide, fluororesin or the like as the skin layer 4, but the problems of abrasion resistance and toner adhesion have not been completely solved. .

【0007】また、金属製の軸やスリーブの表面にフェ
ノール樹脂からなる表皮層を形成した現像ローラも知ら
れているが、このような現像ローラは感光ドラムと非接
触状態で現像を行う、所謂ジャンピング現像法において
用いられるものであり、弾性を有さないため、感光ドラ
ムと接触させた場合に感光ドラム表面を傷つけたりトナ
ーにダメージを与えることとなり、接触現像法では使用
することができないものである。ここで、接触現像法に
おいても現像ローラを感光ドラムと近接させた非接触状
態で現像を行う場合もあるが、この場合でも現像ローラ
表面に担持されたトナーは感光ドラムに直接接触して現
像を行うものであり、現像ローラ表面に担持されたトナ
ーを完全に離間した状態の感光ドラム表面へと飛翔させ
て現像を行うジャンピング現像法とは全く異なるもので
ある。
There is also known a developing roller having a skin layer made of a phenol resin formed on the surface of a metal shaft or sleeve. Such a developing roller performs development in a non-contact state with a photosensitive drum. Since it is used in the jumping development method and has no elasticity, it may damage the surface of the photosensitive drum or damage the toner when it comes into contact with the photosensitive drum, and cannot be used in the contact development method. is there. Here, in the contact developing method as well, development may be performed in a non-contact state in which the developing roller is brought close to the photosensitive drum. Even in this case, the toner carried on the surface of the developing roller directly contacts the photosensitive drum to develop. This is completely different from the jumping developing method in which the toner carried on the surface of the developing roller is made to fly to the surface of the photosensitive drum in a state of being completely separated to perform the development.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ローラ全体としては低硬度で十分な弾性を有し、か
つ表面は耐摩耗性に優れ傷つき難い上、感光ドラム等の
接触相手部材に損傷を与えることがなく、更にトナー離
れに優れトナーの付着による不都合を生じることもな
く、良好かつ安定した現像を長期に亘り確実に行うこと
ができる現像ローラ及び該現像ローラを用いた現像装置
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. The roller as a whole has low hardness and sufficient elasticity, and the surface has excellent abrasion resistance and is hard to be scratched. A developing roller capable of surely performing good and stable development for a long period of time without damaging the toner, causing no inconvenience due to adhesion of the toner with excellent toner separation, and a developing device using the developing roller. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意検討を行った結果、ポリウレタンから
なる弾性層上にフェノール樹脂を主成分とする厚さ1〜
50μmの薄膜を表皮層として形成することにより、全
体としては柔らかく変形し得、かつ表面は耐摩耗性に優
れ傷つき難い上、トナーに対する良好な摩擦帯電性を有
すると共に、トナー離れにも優れ、接触現像法に好適に
使用される現像ローラが得られることを見い出した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies for achieving the above-mentioned object, the present inventor has found that an elastic layer made of polyurethane has a thickness of 1 to 10
By forming a thin film of 50 μm as a skin layer, it can be softly deformed as a whole, and the surface has excellent abrasion resistance and is not easily scratched, and also has good triboelectricity with respect to toner, and is excellent in toner separation and contact. It has been found that a developing roller suitable for the developing method can be obtained.

【0010】即ち、ポリウレタン上にフェノール樹脂を
薄膜状にコートすると、両者の馴染みが良いためと思わ
れるが、ポリウレタンの変形にコート層が良好に追随し
得、全体としては柔らかく変形し得るローラが得られる
と共に、表面は硬いフェノー樹脂コート層により覆われ
て耐摩耗性に優れ、しかもこのコート層がトナーに対す
る良好な摩擦帯電性及びトナー離れ性を有し、この現像
ローラを用いることにより、特に正帯電性トナーを用い
た接触現像法により良好かつ安定した現像を長期に亘り
確実に行うことができ、この場合フェノール樹脂とし
て、レゾールタイプのもの、あるいはレゾルシンを含む
ものを用いることにより、より確実に上記効果を発揮し
得ることを見い出し、本発明を完成したものである。
That is, if the phenol resin is coated on the polyurethane in a thin film form, it seems that the two are familiar to each other, but the coating layer can follow the deformation of the polyurethane well, and a roller that can be softly deformed as a whole is formed. In addition to being obtained, the surface is covered with a hard pheno resin coat layer and is excellent in abrasion resistance. Further, this coat layer has good triboelectric chargeability to toner and toner releasability. Good and stable development can be reliably performed for a long time by the contact development method using a positively chargeable toner. In this case, by using a resol type or a resin containing resorcin as a phenol resin, it is more reliable. It was found that the above effects can be exhibited and the present invention has been completed.

【0011】従って、本発明は、良導電性シャフトの外
周にポリウレタンを基材とする弾性層を形成してなり、
表面に現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、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又は
近接することにより、該潜像保持体表面に現像剤を供給
して、上記静電潜像を可視化する現像ローラにおいて、
上記弾性層上にフェノール樹脂を主成分とした厚さ1〜
50μmの表皮層を形成したことを特徴とする現像ロー
ラを提供する。この場合、本発明は好適な実施態様とし
て、表皮層の主成分であるフェノール樹脂が、レゾール
タイプのもの、あるいはレゾルシンを含むものである上
記現像ローラを提供する。
Therefore, according to the present invention, an elastic layer having polyurethane as a base material is formed on the outer periphery of a good conductive shaft,
A developer is carried on the surface to form a thin layer of the developer, and in this state, the electrostatic latent image is brought into contact with or in proximity to the latent image carrier to develop the latent image carrier surface. In the developing roller that supplies the agent to visualize the electrostatic latent image,
The thickness of the main component of the phenolic resin on the elastic layer is 1 to
Provided is a developing roller having a skin layer of 50 μm formed. In this case, the present invention provides, as a preferred embodiment, the above-mentioned developing roller in which the phenolic resin as the main component of the skin layer is of the resol type or contains resorcin.

【0012】また、本発明は、表面に静電潜像を保持す
る潜像保持体と、外周面に正帯電性の現像剤を担持した
状態で上記潜像保持体表面に接触又は近接し、上記現像
剤を潜像保持体表面に供給して上記静電潜像を可視化す
る現像ローラとを具備してなる現像装置において、現像
ローラとして上記本発明の現像ローラを用いたことを特
徴とする現像装置を提供する。
Further, according to the present invention, a latent image holding member for holding an electrostatic latent image on the surface thereof, and a latent image holding member contacting or approaching the surface of the latent image holding member while holding a positively chargeable developer on the outer peripheral surface, A developing device comprising a developing roller for supplying the developer to the surface of a latent image carrier to visualize the electrostatic latent image, wherein the developing roller of the present invention is used as the developing roller. A developing device is provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明につき更に詳しく説
明する。本発明の現像ローラは、図1に示したように、
良導電性シャフト2の外周にポリウレタンを基材とする
弾性層3を形成し、かつこの弾性層3上にフェノール樹
脂を主成分とする薄い表皮層4を形成したものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The developing roller of the present invention, as shown in FIG.
An elastic layer 3 made of polyurethane as a base material is formed on the outer periphery of a good conductive shaft 2, and a thin skin layer 4 containing a phenol resin as a main component is formed on the elastic layer 3.

【0014】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、いずれのものでも使用し
得るが、通常は中実体からなる芯金や内部を中空にくり
ぬいた円筒体等の金属製又は樹脂製シャフトが用いられ
る。
Here, as the shaft 2, any one can be used as long as it has good conductivity, but normally, a cored bar made of a solid body or a cylindrical body hollowed out is used. The metal or resin shaft of is used.

【0015】このシャフト2の外周に形成する弾性層3
は、ポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマー
を基材とした導電性を有する弾性体で形成される。これ
らポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマー
は、種々の方法で製造されたいずれのものでもよく、例
えばカーボンブラック等の導電材をポリウレタンプレポ
リマー中に配合してプレポリマーを架橋反応させる方
法、ポリオールに導電材を配合して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
法などにより得ることができる。
Elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2
Is formed of an elastic body having conductivity based on polyurethane foam or polyurethane elastomer. Any of these polyurethane foams and polyurethane elastomers may be produced by various methods. For example, a method of blending a conductive material such as carbon black into a polyurethane prepolymer to cause a cross-linking reaction of the prepolymer, and a conductive material for a polyol. It can be obtained by blending and reacting this polyol with polyisocyanate by the one-shot method.

【0016】この弾性層3の基材として用いられるポリ
ウレタンを得るためのポリヒドロキシル化合物として
は、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラス
トマーの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
エーテルポリエス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
オール等の一般的なポリオールを使用することができ
る。また、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
の製造に用いられるポリイソシアネート、即ち、トリレ
ンジイソシアネート(TDI)、組成TDI、4,4’
−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、組成
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 polyhydroxyl compound for obtaining the polyurethane used as the base material of the elastic layer 3 is a polyol used in the production of general flexible polyurethane foam or urethane elastomer, for example, a polyether polyol having a polyhydroxyl group at the end. , Polyester polyols, and polyether polyester polyols which are copolymers of both, polyolefin polyols such as polybutadiene polyols and polyisoprene polyols, so-called polymers obtained by polymerizing ethylenically unsaturated monomers in polyols. Common polyols such as polyols can be used. Further, as the isocyanate compound, similarly, polyisocyanate used for the production of general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, that is, tolylene diisocyanate (TDI), composition TDI, 4, 4 '
-Diphenylmethane diisocyanate (MDI), composition MDI, C2-C18 aliphatic polyisocyanate,
An alicyclic polyisocyanate having 4 to 15 carbon atoms, and a mixture or modified product of these polyisocyanates, such as a prepolymer obtained by partially reacting with a polyol, are used.

【0017】この場合、通常ポリオールとポリイソシア
ネートとの混合比率はポリイソシアネート/ポリオール
=1〜1.3程度とされるが、特に弾性層3を低硬度化
する目的で上記混合比率を1未満としてもよい。更に、
この弾性層3の基材としては、上記ポリエーテル系、ポ
リエステル系、ポリオレフィン系、ポリマーポリオール
系等のいずれのポリウレタン用いてもよいが、特に上記
表皮層4を形成するフェノール樹脂との馴染みがよい、
低硬度化が達成される、後述するイオン導電性物質を混
合し易い、等の理由からポリエーテル系のポリウレタン
を用いることが好ましく、また特に低硬度化が要求され
る場合にはフォーム材として形成することが好ましい。
In this case, the mixing ratio of the polyol and the polyisocyanate is usually about polyisocyanate / polyol = 1 to 1.3, but the mixing ratio is less than 1 particularly for the purpose of lowering the hardness of the elastic layer 3. Good. Furthermore,
As the base material of the elastic layer 3, any polyurethane such as polyether, polyester, polyolefin, or polymer polyol may be used, and it is particularly well-suited to the phenol resin forming the skin layer 4. ,
It is preferable to use a polyether-based polyurethane for reasons such as achieving low hardness and being easy to mix the ion conductive substance described later. Further, when low hardness is required, it is formed as a foam material. Preferably.

【0018】このポリウレタン基材中には、通常導電材
を配合して、適宜な導電性を付与することにより、弾性
層3の導電率を103〜1010Ωcm2、特に104〜1
8Ωcm2程度に調整することが行われる。この場合、
導電材としては、カーボン、金属、金属酸化物、導電ポ
リマー等の導電性粉体や粒子、あるいはイオン導電性物
質が好適に用いられる。
The polyurethane base material is usually mixed with a conductive material to impart appropriate conductivity so that the elastic layer 3 has a conductivity of 10 3 to 10 10 Ωcm 2 , particularly 10 4 to 1
It is adjusted to about 0 8 Ωcm 2 . in this case,
As the conductive material, conductive powder or particles of carbon, metal, metal oxide, conductive polymer or the like, or ion conductive substance is preferably used.

【0019】上記導電性の粉体や粒子としてより具体的
には、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、SAF,ISAF,HAF,FE
F,GPF,SRF,FT,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、
ポリアニンン、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。これらに中で、カーボン系
導電材は、抵抗の環境依存性少なく、かつ比較的安価で
あり小量で導電性を制御し得る点で有利である。なお、
これら導電性の粉体や粒子は、特に制限されるものでは
ないが、通常ウレタン100重量部に対して0.5〜5
0重量部、特に1〜30重量部の範囲で用いられる。
More specifically, the conductive powder or particles include conductive carbon such as Ketjen black EC and acetylene black, SAF, ISAF, HAF and FE.
Rubber carbon such as F, GPF, SRF, FT, MT, etc.
Metals and metal oxides such as color (ink) carbon that has been subjected to oxidation treatment, pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium, etc.
Examples thereof include conductive polymers such as polyanine, polypyrrole, and polyacetylene. Among these, the carbon-based conductive material is advantageous in that the resistance has little environmental dependence, is relatively inexpensive, and the conductivity can be controlled in a small amount. In addition,
These electrically conductive powders and particles are not particularly limited, but usually 0.5 to 5 per 100 parts by weight of urethane.
It is used in an amount of 0 parts by weight, particularly 1 to 30 parts by weight.

【0020】また、イオン導電性物質として具体的に
は、過塩素酸ナトリウム,過塩素酸カルシウム,塩化リ
チウム等の無機イオン性導電物質、変性脂肪族ジメチル
アンモニウムサルフォート,ステアリルアンモニウムア
セテート,ラウリルアンモニウムアセテート,オクタデ
シルトリメチルアンモニウム過塩素酸塩,テトラブチル
アンモニウムほうふっ酸塩等の有機イオン性導電物質な
どが例示される。これら、イオン性導電性物質は、抵抗
が均一であること、電圧依存性が少ないこと等の点で有
利である。なお、これらイオン導電性物質は、特に制限
されるものではないが、通常ウレタン100重量部に対
して0.01〜30重量部、特に0.01〜5重量部の
範囲で用いられる。
Specific examples of the ionic conductive substance include inorganic ionic conductive substances such as sodium perchlorate, calcium perchlorate and lithium chloride, modified aliphatic dimethyl ammonium sulfate, stearyl ammonium acetate and lauryl ammonium acetate. , Octadecyltrimethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium borofluorate, and other organic ionic conductive materials. These ionic conductive materials are advantageous in that the resistance is uniform and the voltage dependence is small. Although these ion conductive materials are not particularly limited, they are usually used in an amount of 0.01 to 30 parts by weight, particularly 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of urethane.

【0021】更に、このポリウレタンを基材とする弾性
層3には、例えば担持したトナーの帯電量をコントロー
ルする目的で、ニグロシン、トリアミノフェニルメタ
ン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹
脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加する
ことができる。この場合、これら添加剤の添加量は上記
ポリウレタン100重量部に対して、上記荷電制御剤は
1〜5重量部、上記微粉体は1〜10重量部とすること
が好ましい。
Further, in the elastic layer 3 having polyurethane as a base material, various charge control agents such as nigrosine, triaminophenylmethane, and cationic dyes, silicone resins, and the like, for the purpose of controlling the charge amount of the carried toner. Fine powders such as silicone rubber and nylon can be added. In this case, the addition amount of these additives is preferably 1 to 5 parts by weight and the fine powder is 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane.

【0022】この弾性層3の硬度は、特に制限されるも
のではないが、ローラの硬度を低くするために重要であ
り、アスカーC硬度で30〜90゜、特に60〜80゜
とすることが好ましい。この場合、弾性層3のアスカー
C硬度が90゜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場合がある
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こととなる。このため、
弾性層3の硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久
歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には圧
縮永久歪が20%以下となるようにすることが好まし
い。
The hardness of the elastic layer 3 is not particularly limited, but it is important for lowering the hardness of the roller, and the Asker C hardness is 30 to 90 °, and particularly 60 to 80 °. preferable. In this case, if the Asker C hardness of the elastic layer 3 exceeds 90 °, the contact area with the photosensitive drum and the like may be reduced, and good development may not be achieved. When the developing roller becomes large and is deformed or eccentric for some reason, uneven image density occurs. For this reason,
Even when the hardness of the elastic layer 3 is set to a low hardness, it is preferable that the compression set is as small as possible, and specifically, the compression set is preferably 20% or less.

【0023】この弾性層3を上記シャフト2の外周に形
成する方法に制限はなく、例えばモールド内にシャフト
2をセットし、ポリウレタンの原料であるポリオール、
ポリイソシアナート、導電材、触媒等を混合したもの、
あるいは上記プレポリマーを注型し、加熱硬化させる方
法を採用することができる。得られた、弾性層3は適宜
研磨処理を施すことができ、適宜な表面粗度に調整する
ことができる。
There is no limitation on the method of forming the elastic layer 3 on the outer periphery of the shaft 2, and for example, the shaft 2 is set in a mold, and a polyol, which is a raw material of polyurethane,
A mixture of polyisocyanate, conductive material, catalyst, etc.,
Alternatively, a method of casting the above prepolymer and curing it by heating can be adopted. The obtained elastic layer 3 can be appropriately subjected to polishing treatment, and can be adjusted to have an appropriate surface roughness.

【0024】次に、この弾性層3上に形成される上記表
皮層4は、フェノール樹脂を主成分とするものであり、
この場合フェノール樹脂としては、レゾールタイプ及び
ノボラックタイプのいずれをも使用することができ、更
に詳述すればフェノールとホルマリンとを反応させた単
純フェノール樹脂、フェノールの代わりにレゾルシンを
用いたレゾルシン樹脂、フェノールとレゾルシンを併用
した樹脂、メラミン変性,キシレン変性,エポキシ変性
等の各種変性フェノール樹脂を用いることもできる。中
でも単純フェノール樹脂、レゾルシン樹脂、及びこれら
の混合物が好ましく用いられる。また、レゾールタイプ
のフェノール樹脂は、架橋剤を要することなく加熱のみ
でウレタン弾性体上に良好な硬化皮膜を形成できる点で
有利である。
Next, the skin layer 4 formed on the elastic layer 3 contains a phenol resin as a main component,
In this case, as the phenol resin, any of resole type and novolak type can be used, and more specifically, a simple phenol resin obtained by reacting phenol and formalin, a resorcin resin using resorcin instead of phenol, It is also possible to use a resin in which phenol and resorcin are used in combination, and various modified phenolic resins such as melamine-modified, xylene-modified, and epoxy-modified. Of these, simple phenol resins, resorcin resins, and mixtures thereof are preferably used. Further, the resol type phenol resin is advantageous in that a good cured film can be formed on the urethane elastic body only by heating without requiring a crosslinking agent.

【0025】ここで、この表皮層4の主成分としてフェ
ノール樹脂を用いる理由としては、フェノール樹脂が有
する高い誘電効果が挙げられる。即ち、フェノール樹脂
はベンゼン環に配位する水酸基の効果で高い比誘電率を
示し、例えばフッ素樹脂の比誘電率が2程度であるのに
対して4以上の値であり、特にレゾルシン樹脂あるいは
レゾルシン変性樹脂では更に高い比誘電率が発現する。
この場合、現像ローラ表面に担持されたトナーの帯電量
を決定する要因として電気的には主に帯電物質と被帯電
物質との間の仕事関数差と、各々の比誘電率とが同じ割
合程度関与しており、仕事関数差が大きい程、あるいは
比誘電率が高い程、高い帯電量を確保することができ
る。従って、比誘電率の高いフェノール樹脂が表皮層4
として好適に使用されるものである。
The reason why the phenol resin is used as the main component of the skin layer 4 is the high dielectric effect of the phenol resin. That is, the phenol resin has a high relative permittivity due to the effect of the hydroxyl group coordinated to the benzene ring. For example, the relative permittivity of the fluororesin is about 2, whereas the relative permittivity is 4 or more. Particularly, the resorcin resin or the resorcinol is used. The modified resin exhibits a higher relative dielectric constant.
In this case, as a factor that determines the charge amount of the toner carried on the surface of the developing roller, electrically, the work function difference between the charged substance and the substance to be charged and the relative permittivity of the charged substance are about the same ratio. The higher the work function difference or the higher the relative dielectric constant, the higher the amount of charge can be secured. Therefore, the phenol resin having a high relative dielectric constant is used as the skin layer 4
Is preferably used as.

【0026】この表皮層4には、必要に応じて導電材を
配合して低抵抗化することができる。導電材としては、
カーボン、金属、金属酸化物、導電性ポリマー等の電子
伝導性を有する粉体又は粒子やイオン導電性物質などの
上記弾性層3に用いられる導電材と同様の導電材を用い
ることができる。これら導電材の中では、特に制限され
るものではないがカーボンを用いることが好ましく、カ
ーボンを用いることによりトナーの帯電性を向上させる
ことができる。この場合、この表皮層4が形成されたロ
ーラ表面の導電率は、100〜1010Ωcm2、特に10
1〜107Ωcm2とするこが好ましい。なお、導電材を
配合しなくてもこのような導電率が達成されるのであれ
ば、この表皮層4に特に導電材を配合する必要はない。
A conductive material may be added to the skin layer 4 as needed to reduce the resistance. As the conductive material,
A conductive material similar to the conductive material used for the elastic layer 3 such as powder or particles having electron conductivity such as carbon, metal, metal oxide, and conductive polymer, or ion conductive material can be used. Of these conductive materials, carbon is preferably used, though not particularly limited, and the use of carbon can improve the chargeability of the toner. In this case, the conductivity of the roller surface on which the skin layer 4 is formed is 10 0 to 10 10 Ωcm 2 , particularly 10
It is preferably 1 to 10 7 Ωcm 2 . If such conductivity is achieved without blending a conductive material, it is not necessary to blend a conductive material in the skin layer 4.

【0027】この表皮層4は、厚さ1〜50μm、好ま
しくは3〜30μmの薄膜として形成される。この場
合、表皮層4の厚さが1μm未満であると、ローラ表面
の耐摩耗性が不十分になって長期使用に耐えられなくな
る場合があり、一方50μmを超えると、皮膜の可撓性
が損なわれ弾性層3の変形に追随できずに感光ドラム等
の潜像保持体に当接させた際、亀裂等が生じる場合があ
り、また潜像保持体表面にダメージを与えるおそれもあ
る。
The skin layer 4 is formed as a thin film having a thickness of 1 to 50 μm, preferably 3 to 30 μm. In this case, if the thickness of the skin layer 4 is less than 1 μm, the wear resistance of the roller surface may be insufficient and it may not be possible to withstand long-term use. On the other hand, if it exceeds 50 μm, the flexibility of the film may be reduced. When the elastic layer 3 is damaged and cannot follow the deformation of the elastic layer 3 and is brought into contact with a latent image carrier such as a photosensitive drum, a crack or the like may occur, and the surface of the latent image carrier may be damaged.

【0028】この表皮層4を形成したローラ表面の粗度
は、良好なトナー搬送性得るために重要な要素であり、
特に制限されるものではないが、通常JIS10点平均
粗さRzで1〜30μm、特に3〜20μmに調整する
ことが好ましい。この場合、JIS10点平均粗さRz
が1μm未満であると、トナー搬送量が不足して画像濃
度が薄くなる不都合が生じる場合があり、一方30μm
を超えると帯電していないトナーまで搬送されて画像に
カブリが生じる場合がある。ローラの表面粗度は上記弾
性層3の表面研磨により調整することができるが、この
場合弾性層3の表面に形成される上記表皮層4が厚すぎ
ると、表皮層4によりローラ表面が平滑化して十分な粗
度が得られなくなる場合があり、この点を考慮して弾性
層3の粗度及び表皮層4の厚さを選定する必要がある。
また、表皮層4にフッ素樹脂,シリコーン樹脂,フェノ
ール樹脂等のポリマー微粒子やシリカ,グラファイト等
の無機微粒子、酸化チタン,酸化亜鉛等の金属酸化物を
混入させて適度な粗度を得るようにすることもできる。
なお、この表皮層4を形成したローラ全体の硬度は、特
に制限されるものではないが、アスカーC硬度で30〜
90゜、特に60〜80゜とすることが好ましい。
The roughness of the roller surface on which the skin layer 4 is formed is an important factor for obtaining good toner transportability,
Although not particularly limited, it is usually preferable to adjust the JIS 10-point average roughness Rz to 1 to 30 μm, particularly 3 to 20 μm. In this case, JIS 10-point average roughness Rz
Is less than 1 μm, the toner conveyance amount may be insufficient and the image density may be reduced. On the other hand, 30 μm
If it exceeds the range, the toner may be conveyed to the uncharged toner and the image may be fogged. The surface roughness of the roller can be adjusted by polishing the surface of the elastic layer 3, but in this case, if the surface layer 4 formed on the surface of the elastic layer 3 is too thick, the surface of the roller is smoothed by the surface layer 4. In some cases, sufficient roughness may not be obtained, and it is necessary to select the roughness of the elastic layer 3 and the thickness of the skin layer 4 in consideration of this point.
Further, the surface layer 4 is mixed with polymer fine particles such as fluororesin, silicone resin and phenol resin, inorganic fine particles such as silica and graphite, and metal oxides such as titanium oxide and zinc oxide to obtain an appropriate roughness. You can also
The hardness of the entire roller on which the skin layer 4 is formed is not particularly limited, but the Asker C hardness is 30 to 30.
It is preferably 90 °, particularly 60 to 80 °.

【0029】この表皮層4を上記弾性層3上に形成する
方法としては、上記フェノール樹脂を溶媒に溶解し、こ
れに必要により添加される導電材等の添加材を分散又は
溶解した塗料溶液を上記弾性層3表面に塗布する方法が
好適に採用される。この塗料溶液中の樹脂成分濃度は、
特に制限されるものではないが、表皮層4の厚さを上記
好適範囲とするためために2〜20%程度とすることが
好ましい。この塗料溶液を調製するための溶媒として
は、上記フェノール樹脂を溶解し得るものであればいず
れのものでもよく、メタノール,エタノール,イソプロ
パノール等の低級アルコールなどが好ましく用いられる
が、特に、塗布後の乾燥工程によって良好な性膜性を得
るためには、これにメチルエチルケトン,シクロヘキサ
ンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどを適量混入
した混合溶媒を用いることが好ましい。なお、塗料溶液
にはカーボン等の導電材の分散安定性を向上させる目的
で分散剤を配合することもできる。
As a method for forming the skin layer 4 on the elastic layer 3, a coating solution is prepared by dissolving the phenol resin in a solvent and dispersing or dissolving an additive material such as a conductive material, which is optionally added thereto. The method of applying to the surface of the elastic layer 3 is preferably adopted. The resin component concentration in this coating solution is
Although not particularly limited, it is preferably about 2 to 20% in order to keep the thickness of the skin layer 4 in the above-mentioned preferable range. As the solvent for preparing this coating solution, any solvent may be used so long as it can dissolve the above-mentioned phenol resin, and lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are preferably used. In order to obtain a favorable film property in the drying step, it is preferable to use a mixed solvent in which an appropriate amount of methyl ethyl ketone, ketones such as cyclohexane, toluene, xylene and the like are mixed. A dispersant may be added to the coating solution for the purpose of improving the dispersion stability of the conductive material such as carbon.

【0030】上記塗料溶液の塗布は、溶液を調製した
後、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法な
どにより行うことができる。例えば、ディッピングによ
る塗布は、上記樹脂濃度の塗料溶液にシャフト2と弾性
層3とからなるローラを通常室温で5秒〜5分、好まし
くは10秒〜1分程度浸漬し、これを引き上げて乾燥す
る方法を採用することができる。なお、スプレー法を採
用する場合は、塗料溶液中の樹脂濃度をディッピング法
よりも高く設定でき、例えば30〜60%の濃度に調製
した塗料溶液を使用することもできる。いずれにして
も、所望の膜厚が得られるよう最適な樹脂濃度、塗布方
法、塗布条件を適宜選定して塗布を行えばよい。
The coating solution can be applied by a spray method, a roll coater method, a dipping method or the like after the solution is prepared. For example, the application by dipping is performed by immersing the roller composed of the shaft 2 and the elastic layer 3 in the coating solution having the resin concentration at room temperature for 5 seconds to 5 minutes, preferably 10 seconds to 1 minute, and pulling it up to dry. Can be adopted. When the spray method is adopted, the resin concentration in the coating solution can be set higher than that in the dipping method, and for example, a coating solution prepared to have a concentration of 30 to 60% can be used. In any case, the coating may be performed by appropriately selecting the optimum resin concentration, coating method, and coating conditions so as to obtain a desired film thickness.

【0031】本発明の現像ローラは、接触現像法により
現像を行う通常の現像装置に組み込んで使用することが
でき、具体的には、図2に示したように、トナーを汲々
するトナー塗布用ローラ5と静電潜像を保持した感光ド
ラム等の潜像保持体6との間に、本発明の現像ローラ1
を潜像保持体6と接触した状態で配設し、トナー塗布用
ローラ5によりトナー7をこの現像ローラ1に供給し、
これを成層ブレード8により均一な薄層に整え、更にこ
の薄層からトナーを潜像保持体6に供給し、該潜像保持
体6の静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する
ものである。なお、図2の詳細については、従来技術に
おいて既に説明しているのでその説明を省略する。
The developing roller of the present invention can be used by incorporating it in a usual developing device for developing by a contact developing method. Specifically, as shown in FIG. 2, for applying toner by scooping toner. The developing roller 1 of the present invention is provided between the roller 5 and the latent image holding member 6 such as a photosensitive drum holding an electrostatic latent image.
Is provided in contact with the latent image carrier 6 and the toner 7 is supplied to the developing roller 1 by the toner applying roller 5.
This is adjusted to a uniform thin layer by the layering blade 8, and toner is further supplied from this thin layer to the latent image holding member 6 to adhere the toner to the electrostatic latent image of the latent image holding member 6 to visualize the latent image. To do. Note that the details of FIG. 2 have already been described in the related art, and thus description thereof will be omitted.

【0032】この場合、本発明の現像ローラ及び現像装
置は、現像剤を正帯電させて現像を行う場合、及び現像
剤を負帯電させて現像を行う場合のいずれにも好適に使
用されるものであるが、特に、非磁性一成分現像剤を用
い、この現像剤を正帯電させて現像を行う場合に好適に
用いられる。その理由は、次の通りである。
In this case, the developing roller and the developing device of the present invention are preferably used both when the developer is positively charged for development and when the developer is negatively charged for development. However, it is particularly preferably used when a non-magnetic one-component developer is used and the developer is positively charged for development. The reason is as follows.

【0033】トナーが正帯電の場合、現像ローラ表面に
は負の電荷、即ち電子が誘起される。この場合、ローラ
表面が電子伝導性を有しない樹脂である場合、通常樹脂
はホール移動電導性であるため、誘電された電子は逃げ
づらくなり、そのまま残存してしまうこととなる。よっ
て、現像後にローラが回転し、次のトナーを帯電させる
際にローラ表面に残存する電荷のため接触帯電効率が著
しく低くなり、具体的には、例えば画像印字時に全面黒
ベタを印刷した場合、先後端濃度差の大きい画像となっ
てしまう。これに対して、ローラ表面にカーボン、金属
酸化物等を含んだ電子伝導層を形成した場合、誘起した
電荷、即ち電子は容易に逸散し、次のトナー帯電時に
は、新しいローラ表面で帯電が行われるため、帯電効率
がよく、良好な画像が得られるものである。また、フェ
ノール樹脂が高い誘電効果を持つために帯電量が向上す
ることは前述した通りであるが、特にベンゼン環に配位
する水酸基が持つ電子吸引性(−I効果)のため、接触
帯電する相手、即ちトナーに対しては正に帯電させよう
とする働きを持つ、よって正帯電性トナーを用いた場合
効率的に高い帯電量を発現できるものである。
When the toner is positively charged, a negative charge, that is, an electron is induced on the surface of the developing roller. In this case, when the roller surface is a resin having no electron conductivity, the resin is usually hole-transfer conductive, and thus the dielectricized electrons are difficult to escape and remain as they are. Therefore, the roller rotates after the development, and the contact charging efficiency is remarkably lowered due to the electric charge remaining on the roller surface when the next toner is charged. Specifically, for example, when a black solid image is printed at the time of image printing, An image with a large difference in density between the front and rear ends is obtained. On the other hand, when an electron conductive layer containing carbon, metal oxide, etc. is formed on the roller surface, the induced charge, that is, electrons are easily dissipated, and when the toner is charged next time, the new roller surface is not charged. Therefore, the charging efficiency is good, and a good image can be obtained. Further, although the charge amount is improved because the phenol resin has a high dielectric effect, it is contact charged due to the electron withdrawing property (-I effect) of the hydroxyl group coordinated to the benzene ring. It works to positively charge the other party, that is, the toner. Therefore, when the positively chargeable toner is used, a high charge amount can be efficiently expressed.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の現像ローラは、ローラ全体とし
ては低硬度で十分な弾性を有し、かつ表面は耐摩耗性に
優れ傷つき難い上、感光ドラム等の接触相手部材に損傷
を与えることがなく、更にトナー離れに優れトナーの付
着による不都合を生じることもなく、良好かつ安定した
現像を長期に亘り確実に行うことができる。従って、こ
の本発明の現像ローラを用いた現像装置も良好かつ安定
した現像を長期に亘り確実に行うことができるものであ
る。
The developing roller of the present invention has a low hardness as a whole roller and a sufficient elasticity, has excellent abrasion resistance on the surface and is hard to be scratched, and damages a contact partner member such as a photosensitive drum. In addition, good toner separation can be achieved, and good and stable development can be reliably performed for a long period of time without causing inconvenience due to toner adhesion. Therefore, the developing device using the developing roller of the present invention can surely perform good and stable development for a long period of time.

【0035】[0035]

【実施例】以下、実施例,比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
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100重量部に、ウレタン変性MD
I25.0部(重量部、以下同じ)、1,4−ブタンジ
オール2.5部、ジブチルチンラウレート0.01部、
デンカブラック(電気化学工業社製)2.0部を配合
し、これを110℃に加熱した金型に注入して2時間硬
化させることにより、金属製のシャフトの外周にポリウ
レタンからなる導電性弾性層を形成して導電部材を作製
した。得られた導電部材の表面を乾燥研磨してローラ状
に成形すると共に、表面粗度をJIS10点粗さRz=
15μmに調整した(アスカーC硬度=75゜)。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by showing Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. [Example 1] 100 parts by weight of polyether polyol having a molecular weight of 5,000 by adding propylene oxide and ethylene oxide to glycerin and urethane-modified MD
I25.0 parts (weight part, the same hereafter), 1,4-butanediol 2.5 parts, dibutyltin laurate 0.01 part,
Denka black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) (2.0 parts) was blended, poured into a mold heated to 110 ° C., and cured for 2 hours to form a conductive elastic layer made of polyurethane on the outer circumference of a metal shaft. A layer was formed to produce a conductive member. The surface of the obtained conductive member is dry-polished to form a roller, and the surface roughness is JIS 10 point roughness Rz =
The thickness was adjusted to 15 μm (Asker C hardness = 75 °).

【0036】一方、レゾールタイプ・フェノール樹脂と
してPR50781(住友デュレズ製)を用い、これを
エタノール溶媒に樹脂濃度10%となるように溶解させ
た溶液にカーボンとしてXE2(Degussa社製)
を樹脂濃度対比で15phr混合し、サンドグラインダ
ーで1時間分散させ、塗料溶液を得た。
On the other hand, PR50781 (manufactured by Sumitomo Durez) was used as the resol type phenolic resin, and this was dissolved in an ethanol solvent to a resin concentration of 10%, and XE2 (manufactured by Degussa) was used as carbon.
Was mixed for 15 hours with respect to the resin concentration and dispersed for 1 hour with a sand grinder to obtain a coating solution.

【0037】上記塗料溶液を円筒型ガラス容器に入れ、
その中に上記ローラ状の導電部材を1cm/secの速
度で浸漬し、同速度で引き上げることにより、導電部材
表面に表皮層を設け、次いで110℃で3時間加熱して
表面層を架橋させ、現像ローラを得た。この場合、表皮
層の成膜性は極めて良好であった。
The above coating solution was placed in a cylindrical glass container,
The roller-shaped conductive member was immersed therein at a speed of 1 cm / sec and pulled up at the same speed to form a skin layer on the surface of the conductive member, and then heated at 110 ° C. for 3 hours to crosslink the surface layer, A developing roller was obtained. In this case, the film forming property of the skin layer was extremely good.

【0038】得られた現像ローラの表面導電率を計測し
たところ、102Ωcm2であり十分な低抵抗化が達成さ
れていた。また、この現像ローラの硬度はアスカーC硬
度で75度であり、表面粗度はJIS10点粗さRzで
15μmであった。更に、得られたローラを軸方向に沿
って切断し、光学顕微鏡で観察したところ、表皮層は膜
厚約6μmの均一な薄膜であることが確認された。更に
また、ローラ表面に所定の応力を与えてローラ表面を圧
縮させたところ、表面の表皮層はローラ表面の変形に良
好に追随し、ひび割れ等の不都合は一切生じなかった。
When the surface conductivity of the obtained developing roller was measured, it was 10 2 Ωcm 2 , and a sufficiently low resistance was achieved. The hardness of this developing roller was 75 degrees in Asker C hardness, and the surface roughness was 15 μm in JIS 10 point roughness Rz. Further, when the obtained roller was cut along the axial direction and observed with an optical microscope, it was confirmed that the skin layer was a uniform thin film with a film thickness of about 6 μm. Furthermore, when a predetermined stress was applied to the roller surface to compress the roller surface, the surface skin layer satisfactorily followed the deformation of the roller surface, and no inconvenience such as cracking occurred.

【0039】次に、上記現像ローラを図1の現像装置に
現像ローラ1として組み込み、この現像装置を市販のレ
ーザービームプリンターの現像ユニットに組み込んで、
ポリエステル系正帯電用トナーを用いて画像出しを行
い、画像評価を行った。得られた画像はカブリや濃度ム
ラ等の画像不良が一切ない良好な画像であった。
Next, the above developing roller was incorporated into the developing device of FIG. 1 as the developing roller 1, and this developing device was incorporated into the developing unit of a commercially available laser beam printer.
An image was printed using a polyester-based positive charging toner, and the image was evaluated. The obtained image was a good image without any image defects such as fog and uneven density.

【0040】また、現像ローラ表面に担持されたトナー
の帯電量をファラデーゲージを用いて測定したところ、
15μC/gの十分な帯電量を有していた。更に、本実
施例の現像ローラを用いた上記レーザービームプリンタ
ーを用いて1万枚連続通紙試験を行ったところ、初期の
良好な画像が最後まで保たれ、かつ現像ローラ表面にも
なんら変化は認められなかった。次いで、本実施例の現
像ローラを上記現像ユニットの感光体に500gの圧力
で圧接し、50℃,85%の雰囲気中に5日間放置し
た。放置後の感光体にはなんら変化は見られなかった。
The charge amount of the toner carried on the surface of the developing roller was measured with a Faraday gauge.
It had a sufficient charge amount of 15 μC / g. Furthermore, a continuous sheet passing test of 10,000 sheets was conducted using the above laser beam printer using the developing roller of the present example. As a result, a good image at the initial stage was maintained to the end, and there was no change on the surface of the developing roller. I was not able to admit. Then, the developing roller of this example was pressed against the photosensitive member of the developing unit at a pressure of 500 g and left in an atmosphere of 50 ° C. and 85% for 5 days. No change was observed on the photoconductor after leaving.

【0041】[実施例2]導電性塗料樹脂として、レゾ
ールタイプ・レゾルシン変性フェノール(大日本インキ
社製 MD3100,H,MD3200D)を用いた以
外は、実施例1と同様にして現像ローラを得た。得られ
た現像ローラの表面の表面導電率を計測したところ、1
2Ωcm2であり十分に低抵抗化していることが示され
た。また、製膜性及び追随製も良好な薄膜(約6μm)
が形成されており、硬度はアスカーC硬度75度、表面
祖度はJIS10点粗さRz=15μmであった。
Example 2 A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that a resole type resorcin modified phenol (MD3100, H, MD3200D manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) was used as the conductive coating resin. . When the surface conductivity of the surface of the obtained developing roller was measured, it was 1
It was 0 2 Ωcm 2 , indicating that the resistance was sufficiently lowered. Also, a thin film (about 6 μm) with good film-forming property and follow-up product.
Was formed, the hardness was Asker C hardness 75 degrees, and the surface roughness was JIS 10 point roughness Rz = 15 μm.

【0042】この現像ローラについて実施例1と同様の
評価を行ったところ、特にトナー帯電量が20μC/g
と高く、カブリや濃度ムラなどの画像不良のない良好な
画像が得られた。また、1万枚連続通紙試験を行ったと
ころ、初期の良好な画像が最後まで保たれ、かつ現像ロ
ーラ表面にもなんら変化は認められなかった。更に、本
実施例の現像ローラを上記現像ユニットの感光体に50
0gの圧力で圧接し、50℃,90%の雰囲気中に5日
間放置したが、放置後の感光体にはなんら変化は見られ
なかった。
When this developing roller was evaluated in the same manner as in Example 1, the toner charge amount was 20 μC / g.
It was high and a good image without image defects such as fog and uneven density was obtained. Further, when a 10,000-sheet continuous paper passing test was conducted, a good image at the initial stage was maintained until the end, and no change was observed on the surface of the developing roller. Further, the developing roller of this embodiment is applied to the photoconductor of the developing unit.
It was pressed under a pressure of 0 g and left in an atmosphere of 50 ° C. and 90% for 5 days, but no change was observed in the photoreceptor after the standing.

【0043】[比較例1]表皮層を形成する主材樹脂と
して、可溶性ナイロン(東レ社製CM8000)を用い
た以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。得ら
れた現像ローラについて、実施例1と同様の試験を行っ
てその性能を評価したところ、得られた現像ローラによ
る画像は初期においては大変良好であったが、連続通紙
試験1000枚程度で濃度低下を生じた。通紙試験後の
ローラ表面を観察したところ、ブレード(図1中の参照
符号8)との摩擦によって表面が平滑化されており、こ
のためトナー搬送量の不足が生じて濃度低下が生じたも
のと考えられた。
Comparative Example 1 A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that soluble nylon (CM8000 manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the main resin forming the skin layer. The obtained developing roller was subjected to the same test as in Example 1 and its performance was evaluated. The image obtained by the developing roller was very good at the initial stage, but the continuous sheet passing test was performed after about 1000 sheets. A decrease in concentration occurred. When the roller surface was observed after the paper passing test, the surface was smoothed due to friction with the blade (reference numeral 8 in FIG. 1), and therefore the toner conveyance amount was insufficient and the density was lowered. It was considered.

【0044】[比較例2]塗料溶液中の樹脂の樹脂濃度
を30%とした以外は実施例1と同様にして現像ローラ
を得、実施例1と同様の試験により同様の評価を行っ
た。得られたローラは、表面の表皮層の厚さが約100
μm以上で、JIS10点粗さRzが3μmであり、表
皮層がローラ表面の研磨面を完全に被覆していることが
確認された。また、圧縮によりこのローラ表面を変形さ
せたとき表面に亀裂が生じ、表皮層がローラ表面の変形
に追随し得ないことが確認された。更に、この現像ロー
ラにより得られた画像は、初期においても濃度不足によ
る画像不良が生じていた。
[Comparative Example 2] A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin concentration of the resin in the coating solution was 30%, and the same evaluation as in Example 1 was carried out. The resulting roller has a surface skin layer thickness of about 100.
It was confirmed that the JIS 10-point roughness Rz was 3 μm or more, and the skin layer completely covered the polished surface of the roller surface at a thickness of at least μm. It was also confirmed that when the roller surface was deformed by compression, a crack was generated on the surface, and the skin layer could not follow the deformation of the roller surface. Further, the image obtained by this developing roller had an image defect due to insufficient density even in the initial stage.

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

【図1】本発明現像ローラの一例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a developing roller of the present invention.

【図2】本発明現像装置の一例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the developing device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 現像ローラ 2 シャフト 3 弾性層 4 表皮層 5 トナー塗布用ローラ 6 感光ドラム(潜像保持体) 7 トナー(現像剤) 8 成層ブレード 9 転写部 10 クリーニング部 11 クリーニングブレード 1 Developing Roller 2 Shaft 3 Elastic Layer 4 Skin Layer 5 Toner Application Roller 6 Photosensitive Drum (Latent Image Holding Body) 7 Toner (Developer) 8 Layering Blade 9 Transfer Section 10 Cleaning Section 11 Cleaning Blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原島 寛 神奈川県横浜市旭区さちが丘43−1−206 (72)発明者 川越 隆博 埼玉県所沢市青葉台1302−57 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Harashima 43-1-206 Sachigaoka, Asahi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Takahiro Kawagoe 1302-57, Aobadai, Tokorozawa, Saitama Prefecture

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 良導電性シャフトの外周にポリウレタン
を基材とする弾性層を形成してなり、表面に現像剤を担
持して該現像剤の薄層を形成し、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又は近接することによ
り、該潜像保持体表面に現像剤を供給して、上記静電潜
像を可視化する現像ローラにおいて、上記弾性層上にフ
ェノール樹脂を主成分とした厚さ1〜50μmの表皮層
を形成したことを特徴とする現像ローラ。
1. An elastic layer having polyurethane as a base material is formed on the outer periphery of a good conductive shaft, and a developer is carried on the surface to form a thin layer of the developer. In a developing roller that visualizes the electrostatic latent image by supplying a developer to the surface of the latent image carrier by bringing the image into contact with or close to the latent image carrier, a phenol is formed on the elastic layer. A developing roller, characterized in that a skin layer having a thickness of 1 to 50 μm containing a resin as a main component is formed.
【請求項2】 表皮層の主成分であるフェノール樹脂
が、レゾールタイプのものである請求項1記載の現像ロ
ーラ。
2. The developing roller according to claim 1, wherein the phenol resin which is a main component of the skin layer is of a resol type.
【請求項3】 表皮層の主成分であるフェノール樹脂
が、レゾルシンを含むものである請求項1又は2記載の
現像ローラ。
3. The developing roller according to claim 1, wherein the phenol resin, which is the main component of the skin layer, contains resorcin.
【請求項4】 表皮層が電子伝導性を有する粉体又は粒
子の配合により導電化されている請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の現像ローラ。
4. The developing roller according to claim 1, wherein the skin layer is made conductive by blending powder or particles having electronic conductivity.
【請求項5】 ローラ表面の導電率が100〜1010Ω
cm2である請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像
ローラ。
5. The roller surface has a conductivity of 10 0 to 10 10 Ω.
The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller has a cm 2 .
【請求項6】 ローラ表面のJIS10点平均粗さRz
が1〜30μmである請求項1〜5のいずれか1項に記
載の現像ローラ。
6. JIS 10 point average roughness Rz of the roller surface
Is 1 to 30 μm, the developing roller according to claim 1.
【請求項7】 表面に静電潜像を保持する潜像保持体
と、外周面に正帯電性の現像剤を担持した状態で上記潜
像保持体表面に接触又は近接し、上記現像剤を潜像保持
体表面に供給して上記静電潜像を可視化する現像ローラ
とを具備してなる現像装置において、上記現像ローラと
して請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像ローラを
用いたことを特徴とする現像装置。
7. A latent image carrier that holds an electrostatic latent image on its surface and a latent image carrier that is in contact with or in proximity to the surface of the latent image carrier with an outer peripheral surface carrying a positively chargeable developer. In a developing device comprising a developing roller for visualizing the electrostatic latent image by supplying it to the surface of a latent image carrier, the developing roller according to any one of claims 1 to 6 is used as the developing roller. The developing device is characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6287246B1 (en) 1998-08-21 2001-09-11 Ricoh Company, Ltd. Development roller
JP2002357950A (en) * 2001-03-30 2002-12-13 Bridgestone Corp Toner carrier and image forming device using the same

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