JPH10123826A - Developing roller and developing device - Google Patents

Developing roller and developing device

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JPH10123826A
JPH10123826A JP15280997A JP15280997A JPH10123826A JP H10123826 A JPH10123826 A JP H10123826A JP 15280997 A JP15280997 A JP 15280997A JP 15280997 A JP15280997 A JP 15280997A JP H10123826 A JPH10123826 A JP H10123826A
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developing roller
resin
elastic layer
image forming
image
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Mitsuharu Takagi
光治 高木
Yoshio Takizawa
喜夫 滝沢
Eiji Sawa
英司 澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a developing roller capable of obtaing such images that are not lowered in density and can be surely reproduced as excellent images over a long term, even when it is used for a long time. SOLUTION: An electrical conductive elastic layer 3 is formed on the outside circumference of a good electrical conductive shaft 2. Then, one-component developer is carried on the surface of the layer 3 so as to form the thin layer thereof. By bringing the developing roller into contact with an image forming body or making it proximate to the image forming body in such a state and supplying the developer to the surface of the image forming body, a visible image is formed on the surface of the image forming body. In such a case, the layer 3 is provided with a resin component whose elongation percentage of a break time by the standard of JIS K7113 is <=10% on the surface part.

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
等の電子写真装置や静電記録装置などにおいて、静電潜
像を保持した感光ドラムやベルト、紙,OHP,印画紙
等の紙葉類などの画像形成体に一成分現像剤を供給し
て、これら画像形成体表面に可視画像を形成するための
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、耐久性に優れ、長期に使用しても画像
濃度が低下することなく、良好な画像を長期に亘って再
現する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, an electrostatic recording apparatus, or the like, a photosensitive drum or belt holding an electrostatic latent image, a sheet of paper, OHP, photographic paper, or the like. Supply a one-component developer to an image forming body such as a class, a developing roller for forming a visible image on the surface of these image forming body and a developing device using the developing roller,
More specifically, the present invention relates to a developing roller having excellent durability and capable of reproducing a good image over a long period of time without lowering the image density even when used for a long period of time, and a developing device using the developing roller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、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いて、潜像を保持した感光ド
ラム等の潜像保持体に一成分現像剤を供給し、潜像保持
体表面の潜像に該現像剤を付着させて潜像を可視化する
現像方法として、加圧現像法が知られており(米国特許
第3152012号、同第3731146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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a printer or an electrostatic recording apparatus, a one-component developer is supplied to a latent image holding member such as a photosensitive drum holding a latent image, and a latent image holding member is supplied. As a developing method for visualizing the latent image by attaching the developer to the latent image on the surface, a pressure developing method is known (US Pat. Nos. 3,115,2012 and 3,731,146). According to this method, Since no magnetic material is required, the device can be easily simplified and downsized, and the toner can be easily colored.

【0003】この加圧現像法は、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
光ドラム等の静電潜像を保持した潜像保持体に接触させ
て、トナーを該潜像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 development method, a developing roller carrying a toner (usually a non-magnetic one-component developer is used) is brought into contact with a latent image holding member such as a photosensitive drum holding an electrostatic latent image. The development is performed by attaching toner to the latent image on the latent image holding member. For this reason, it is necessary to form the developing roller with a conductive elastic material.

【0004】即ち、この加圧現像法では、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が配設され、これら現像ローラ
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と接触して
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の潜像に直接付着して、該潜像
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 development method, for example, as shown in FIG. 2, a toner-applying roller 4 for supplying toner and a photosensitive drum 5 holding an electrostatic latent image are provided. The developing roller 1 is provided, and the developing roller 1, the photosensitive drum 5, and the toner applying roller 4 rotate in the directions of arrows in the figure, respectively, so that the toner 6 is applied to the surface of the developing roller 1 by the toner applying roller 4. Supplied,
The toner is formed into a uniform thin layer by the layering blade 7, and the developing roller 1 rotates in contact with the photosensitive drum 5 in this state, so that the toner formed in the thin layer is transferred from the developing roller 1 to the photosensitive drum 5. The latent image is directly attached to the latent image so that the latent image can be visualized. In the drawing, reference numeral 8 denotes a transfer unit, which transfers a toner image to a recording medium such as paper. Reference numeral 9 denotes a cleaning unit, which is provided on the surface of the photosensitive drum 5 after transfer by a cleaning blade 10. The remaining toner is removed.

【0005】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など
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 includes a photosensitive drum 5
It is necessary to rotate while securely maintaining a state of being in close contact with the shaft. Therefore, as shown in FIG.
It has a structure in which a conductive agent is blended into an elastic rubber such as NBR or EPDM, urethane foam, or the like to form an elastic layer 3 made of an elastic body provided with conductivity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像ローラには、その弾性層の特性から以下の欠点
がある。 1)シリコーンゴム、NBR、EPDM等の弾性ゴムで
弾性層を形成した場合、良好な密着性を得るため低硬度
化すると、ローラ表面にゴム中に含まれるオイル成分が
ブリードしてトナーを付着しやすくなり、長期に使用す
ると画像濃度が低下する場合がある。 2)ウレタンフォーム等のスポンジ体で弾性層を形成し
た場合、トナーが弾性層内部に侵入して長期に使用する
とトナーの目詰まりによってローラが硬くなってしまっ
たり、トナーの帯電不良が生じて画像濃度が低下する場
合がある。
However, the conventional developing roller has the following disadvantages due to the characteristics of the elastic layer. 1) When the elastic layer is formed of an elastic rubber such as silicone rubber, NBR, EPDM, etc., if the hardness is reduced to obtain good adhesion, the oil component contained in the rubber bleeds on the roller surface to adhere the toner. The image density may decrease when used for a long period of time. 2) When the elastic layer is formed of a sponge body such as urethane foam, if the toner penetrates into the elastic layer and is used for a long time, the roller becomes hard due to toner clogging or the toner is charged poorly. The concentration may decrease.

【0007】また、上記潜像保持体がドラム状ではな
く、ベルト状である場合や、紙,OHP,印画紙等の紙
葉類などの記録媒体に現像ローラから直接トナーを供給
して画像を形成する方式もあり、このような方式におい
ても同様の現像ローラを用いることができ、この場合に
も上記と同様の問題が生じる場合がある。
Further, when the latent image holding member has a belt shape instead of a drum shape, or when a toner is directly supplied from a developing roller to a recording medium such as paper, OHP, photographic paper, or the like, an image is formed. There is also a forming method, and in such a method, a similar developing roller can be used. In this case, the same problem as described above may occur.

【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、長期の使用によっても画像濃度が低下するようなこ
とがなく、長期に亘って良好な画像を確実に再現するこ
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, and a developing roller capable of reliably reproducing a good image over a long period without a decrease in image density even after a long-term use. And a developing device using the developing roller.

【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、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た現像ローラの
表面に一成分現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成
し、この現像ローラを静電潜像を表面に保持した潜像保
持体等の画像形成体に接触又は近接させて、該画像形成
体の表面に前記現像剤を供給することにより、該画像形
成体表面に可視画像を形成する場合に生じる画像濃度の
低下には、ローラの表面状態が大きく影響していること
が知見され、かかる表面状態に着目して更に検討を進め
た結果、前記弾性層表面に表面状態を改善する樹脂成分
を付与すること、この場合樹脂成分としてJIS K7
113の規定による破断時の伸び率が10%以下である
樹脂成分を用いることにより、長期の使用に対しても画
像濃度の低下を効果的に抑制して良好な画像を確実に再
現し得ると共に、初期画像の品位も向上させることがで
きることを見い出し、本発明を完成したものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, one component has been formed on the surface of a developing roller having a conductive elastic layer formed on the outer periphery of a good conductive shaft. A developer is carried thereon to form a thin layer of the developer, and the developing roller is brought into contact with or in proximity to an image forming body such as a latent image holding body having an electrostatic latent image held on its surface, thereby forming the image forming body. It has been found that the surface condition of the roller greatly affects the decrease in image density that occurs when a visible image is formed on the surface of the image forming body by supplying the developer to the surface. As a result of further study focusing on the above, it was found that a resin component for improving the surface condition was added to the surface of the elastic layer. In this case, JIS K7
By using a resin component having an elongation at break of 10% or less according to the provisions of 113, it is possible to effectively suppress a decrease in image density and reliably reproduce a good image even for long-term use. It has been found that the quality of the initial image can be improved, and the present invention has been completed.

【0010】従って、本発明は、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り、前記弾性層
表面に一成分現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成
し、この状態で画像形成体に接触又は近接して、該画像
形成体表面に前記現像剤を供給することにより、該画像
形成体表面に可視画像を形成する現像ローラにおいて、
前記弾性層が、その表面部分にJIS K7113の規
定による破断時の伸び率が10%以下である樹脂成分を
有することを特徴とする現像ローラ、及び外周面に一成
分現像剤を担持した状態で画像形成体表面に当接又は近
接し、回転することにより、前記一成分現像剤を画像形
成体表面に付着させて該画像形成体表面に可視画像を形
成する現像ローラ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。
Accordingly, the present invention comprises forming a conductive elastic layer on the outer periphery of a highly conductive shaft, carrying a one-component developer on the surface of the elastic layer, and forming a thin layer of the developer. In this state, by contacting or approaching the image forming body, by supplying the developer to the surface of the image forming body, a developing roller that forms a visible image on the surface of the image forming body,
A developing roller, wherein the elastic layer has a resin component having an elongation at break of 10% or less according to JIS K7113 on a surface portion thereof, and a one-component developer carried on an outer peripheral surface. A developing device comprising a developing roller for forming a visible image on the surface of the image forming body by causing the one-component developer to adhere to the surface of the image forming body by rotating in contact with or close to the surface of the image forming body; A developing device using the developing roller of the present invention as the developing roller.

【0011】ここで、上記樹脂成分を弾性層表面に付与
することにより、長期使用による画像濃度の低下が防止
される機構については明確ではないが、以下のように推
察される。即ち、現像ローラの表面に破断伸び率が10
%以下の非常に伸び率の低い樹脂成分が存在することに
よって、現像時のローラ表面の変形を効果的に防止する
ことができ、しかも長期に使用してもその樹脂成分の特
性変化が極めて少なく、良好な表面状態が維持されるた
めに、上記の効果が得られるものと推察される。また、
本発明の現像ローラでは、上記樹脂成分を用途や現像剤
に応じて適宜選定することにより、現像剤の帯電性能を
適正に制御することができ、良好な画像を確実に得るこ
とができるものである。
The mechanism by which the above-mentioned resin component is applied to the surface of the elastic layer to prevent a decrease in image density due to long-term use is not clear, but is presumed as follows. That is, the elongation at break on the surface of the developing roller is 10%.
% Or less of the resin component having a very low elongation, it is possible to effectively prevent the deformation of the roller surface during development, and the characteristic change of the resin component is extremely small even after long-term use. It is presumed that the above effects can be obtained because a good surface state is maintained. Also,
In the developing roller of the present invention, the charging performance of the developer can be appropriately controlled by appropriately selecting the resin component according to the application and the developer, and a good image can be reliably obtained. is there.

【0012】また、本発明の現像ローラにあっては、上
記樹脂成分を弾性層表面に付与することにより弾性層の
表面粗さが変化することとなる。そこで、本発明者は上
記樹脂成分付与後でも上記樹脂成分付与による効果を損
なうことなく、適正な表面粗さを確実に得るべく更に検
討を重ねた結果、上記弾性層の基材の表面粗さと、この
弾性層表面に付与する上記樹脂成分の厚さとの関係を適
正化し、上記伸び率の低い樹脂成分を弾性層の基材の表
面粗さよりも薄く形成することにより良好な表面粗さを
維持し得、弾性層の基材表面のJIS10点平均粗さR
zをa、該基材表面に付与された樹脂成分の厚さをbと
したとき、これらの関係が0.01<b/a<2となる
ように調製することにより、適度な表面粗さを維持して
良好な現像剤搬送性を保持しつつ、帯電性、耐久性を向
上させ得ることを見い出した。
Further, in the developing roller of the present invention, the surface roughness of the elastic layer is changed by applying the resin component to the surface of the elastic layer. Therefore, the present inventor has conducted further studies to ensure proper surface roughness without impairing the effects of the resin component application even after the resin component application, and as a result, the elastic layer base material surface roughness and Optimizing the relationship with the thickness of the resin component applied to the surface of the elastic layer, and maintaining a good surface roughness by forming the resin component having a low elongation ratio thinner than the surface roughness of the base material of the elastic layer. JIS 10 point average roughness R of the substrate surface of the elastic layer
When z is a and the thickness of the resin component applied to the base material surface is b, by adjusting these relations so as to be 0.01 <b / a <2, an appropriate surface roughness can be obtained. It has been found that the chargeability and the durability can be improved while maintaining good developer transportability while maintaining the above-mentioned conditions.

【0013】従って、本発明は、好適な実施態様とし
て、弾性層の基材表面のJIS10点平均粗さRzを
a、該基材表面に付与された樹脂成分の厚さをbとした
とき、0.01<b/a<2なる関係を満足する上記本
発明の現像ローラ、及び、該現像ローラを用いた上記本
発明の現像装置を提供する。
Accordingly, the present invention provides, as a preferred embodiment, a case where the JIS 10 point average roughness Rz of the surface of the base material of the elastic layer is a and the thickness of the resin component applied to the base material surface is b. The developing roller of the present invention, which satisfies the relationship of 0.01 <b / a <2, and the developing device of the present invention using the developing roller are provided.

【0014】[0014]

【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
成したものであるが、本発明では、この現像ローラの上
記弾性層3表面に、JIS K7113の規定による破
断時の伸び率が10%以下である樹脂成分を付与したも
のである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the developing roller of the present invention has a conductive elastic layer 3 formed on the outer periphery of a highly conductive shaft 2. In the present invention, the surface of the elastic layer 3 of the developing roller is used. And a resin component having an elongation at break of 10% or less according to JIS K7113.

【0015】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、通常は金属性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体等の金属製シャフトが用いら
れる。
As the shaft 2, any shaft having good conductivity can be used, but usually, a metal core made of a metallic solid body and the inside thereof are hollowed out. A metal shaft such as a metal cylinder is used.

【0016】次に、このシャフト2の外周に形成する弾
性層3は、ポリウレタン又はEPDM等のエラストマー
やフォーム材料、或いはその他の樹脂成形体を基材とし
て用い、それにカーボンブラック、金属、金属酸化物粉
などの導電性粉体や、過塩素酸ナトリウムの如きイオン
性導電物質を配合することにより、導電性を用途に応じ
て最適な中抵抗領域103〜1010Ωcm、特に104
108Ωcmに調整したものが好適である。
Next, the elastic layer 3 formed on the outer periphery of the shaft 2 is made of an elastomer such as polyurethane or EPDM, a foam material, or another resin molded body as a base material. By blending a conductive powder such as powder or an ionic conductive material such as sodium perchlorate, the conductivity is adjusted to an optimum medium resistance range of 10 3 to 10 10 Ωcm, especially 10 4 to
Those adjusted to 10 8 Ωcm are preferred.

【0017】この場合、上記基材として具体的には、ポ
リウレタン、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ポ
リイソプレンゴム、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−ジエンゴム(EPD
M)、クロロプレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの
混合物等が挙げられるが、特にポリウレタンとEPDM
が好ましい。また、基材として用いられるその他の樹脂
としては、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリカーボ
ネートなどが挙げられる。
In this case, the above-mentioned base material is specifically made of polyurethane, natural rubber, butyl rubber, nitrile rubber, polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, silicone rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber. (EPD
M), chloroprene rubber, acrylic rubber, and mixtures thereof.
Is preferred. Examples of other resins used as the base include phenolic resins, polyesters, polycarbonates, and the like.

【0018】上記弾性層3の基材として用いられるポリ
ウレタンについて説明すると、ポリウレタンエラストマ
ーやフォーム材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をポリウレタンプレ
ポリマー中に配合し、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
るなどの方法で得ることができる。
The polyurethane used as the base material of the elastic layer 3 will be described. The polyurethane elastomer and the foam material may be any of those produced by various methods. For example, carbon black is blended in a polyurethane prepolymer, It can be obtained by a method of causing a polymer to undergo a crosslinking reaction, a method of blending a conductive material with a polyol, and reacting the polyol with a polyisocyanate by a one-shot method.

【0019】ポリウレタンを得る場合に用いられるポリ
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、トリレンジイソシアネート(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。
Examples of the polyhydroxyl compound used for obtaining the polyurethane include polyols used in the production of general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, for example, polyether polyols having a polyhydroxyl group at the end, polyester polyols, and both. In addition to polyether polyester polyol which is a polymer, polyolefin polyols such as polybutadiene polyol and polyisoprene polyol, and general polyols such as a so-called polymer polyol obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in a polyol include Can be used. Examples of the polyisocyanate compound include polyisocyanates which are also used for producing general flexible polyurethane foams and urethane elastomers, that is, tolylene diisocyanate (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, such as prepolymers obtained by partially reacting with polyols, etc. Used.

【0020】一方、EPDMは、エチレンとプロピレン
と第3成分とからなる三元重合体であり、上記第3成分
としては、特に制限されるものではないが、ジシクロペ
ンタジエン、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサ
ジエン等が好適に用いられる。また、上記エチレン、プ
ロピレン及び第3成分の割合は、特に制限されるもので
はないが、エチレンの含有量が5〜95重量%、プロピ
レンの含有量が5〜95重量%、第3成分の含有量がヨ
ウ素価で0〜50とすることが好ましい。なお、ヨウ素
価の異なる2種以上のEPDMを混合して用いることも
できる。上記EPDMには、シリコーンゴム又はシリコ
ーン変性EPDMあるいはこれら双方をブレンドして用
いることもできる。この場合、シリコーンゴム、シリコ
ーン変性EPDMの混合量は、EPDM100重量部に
対して5〜80重量部とすることができる。なお、上記
シリコーン変性EPDMとは、シラノール化合物やシロ
キサンを介してEPDM及びシリコーンの両ポリマー間
の結合力を高めたハイブリッドゴムをいう。
On the other hand, EPDM is a terpolymer composed of ethylene, propylene and a third component. The third component is not particularly limited, but may be dicyclopentadiene, ethylidene norbornene, 4-hexadiene or the like is preferably used. The proportions of ethylene, propylene and the third component are not particularly limited, but the content of ethylene is 5 to 95% by weight, the content of propylene is 5 to 95% by weight, and the content of the third component is The amount is preferably from 0 to 50 in iodine value. Note that two or more types of EPDM having different iodine values can be used in combination. The above-mentioned EPDM may be used by blending silicone rubber or silicone-modified EPDM or both. In this case, the mixing amount of the silicone rubber and the silicone-modified EPDM can be 5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the EPDM. The silicone-modified EPDM refers to a hybrid rubber in which the bonding force between both EPDM and silicone polymers is increased via a silanol compound or siloxane.

【0021】更にまた、弾性層を架橋してゴム状物質と
するために架橋剤、加硫剤を添加することができる。こ
の場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合
でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤
等を用いることができる。更にまた、上記以外にもゴム
の配合剤として一般に用いられているしゃく解剤、発泡
剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離
剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加することができ
る。
Further, a crosslinking agent and a vulcanizing agent can be added to crosslink the elastic layer into a rubbery substance. In this case, a vulcanization aid, a vulcanization accelerator, a vulcanization acceleration aid, a vulcanization retarder, and the like can be used in both cases of organic peroxide crosslinking and sulfur crosslinking. Furthermore, peptizing agents, foaming agents, plasticizers, softeners, tackifiers, antiblocking agents, separating agents, release agents, extenders, and coloring agents that are commonly used as rubber compounding agents in addition to the above. Etc. can be added.

【0022】ポリウレタン又はEPDMを基材として弾
性層3を形成する場合には、例えば現像ローラとして使
用する際の表面上のトナー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
タン又はEPDM100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。
When the elastic layer 3 is formed using polyurethane or EPDM as a base material, for example, nigrosine, triaminophenylmethane, a cationic dye, etc., for the purpose of controlling the amount of toner charge on the surface when used as a developing roller. Various charge control agents, fine powders of silicone resin, silicone rubber, nylon and the like can be added. In this case, the amount of these additives is preferably 1 to 5 parts by weight, and the fine powder is preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyurethane or EPDM.

【0023】次に、この弾性層3に導電性を付与するた
めに用いられる導電性材料としては、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、SAF,ISAF,HAF,
FEF,GPF,SRF,FT,MT等のゴム用カーボ
ン、酸化処理等を施したカラ−(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。この中で、価格が
安く、少量で導電性を制御し易いものは、カーボンブラ
ックである。これら導電性粉体は、通常ウレタンやEP
DM等の基材100重量部に対して0.5〜50重量
部、特に1〜30重量部の範囲で好適に用いられる。
Next, as a conductive material used for imparting conductivity to the elastic layer 3, powdery conductive materials such as Ketjen Black EC and acetylene black, SAF, ISAF , HAF,
Carbon for rubber such as FEF, GPF, SRF, FT, MT, carbon for color (ink) which has been oxidized, etc.
Metals such as pyrolytic carbon, natural graphite, artificial graphite, antimony-doped tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, nickel, copper, silver, germanium, and metal oxides, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polyacetylene. Can be Among them, carbon black is inexpensive and easily controls conductivity in a small amount. These conductive powders are usually made of urethane or EP.
It is suitably used in the range of 0.5 to 50 parts by weight, particularly 1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of a base material such as DM.

【0024】また、導電性材料として用いられるイオン
導電性物質を例示すれば、過塩素酸ナトリウム、過塩素
酸リチウム、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、更に変性脂肪族ジメチルアンモニ
ウムエトサルフェート、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が例示
される。
Examples of the ionic conductive substance used as the conductive material include inorganic ionic conductive substances such as sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, and lithium chloride; Examples thereof include organic ionic conductive materials such as ammonium ethosulfate, stearyl ammonium acetate, lauryl ammonium acetate, octadecyltrimethylammonium perchlorate, and tetrabutylammonium borate.

【0025】本発明において、弾性層3は、特に制限さ
れるものではないが、上記導電性材料の配合により、そ
の抵抗値を103〜1010Ωcm、特に104〜108Ω
cmとすることが好ましい。抵抗値が103Ωcm未満
であると電荷が感光ドラム等の画像形成体にリークした
り、電圧により現像ローラ自身が破壊したりする場合が
あり、一方1010Ωcmを超えると、現像画像に地かぶ
りが発生しやすくなる。
In the present invention, although the elastic layer 3 is not particularly limited, the elastic layer 3 has a resistance value of 10 3 Ωcm to 10 10 Ωcm, particularly 10 4 ΩΩ to 10 8 ΩΩ, depending on the composition of the conductive material.
cm is preferable. Charge and the resistance value is less than 10 3 [Omega] cm is or leak into the image forming member such as a photosensitive drum, there is a case where the developing roller itself or destroyed by voltage, whereas when it exceeds 10 10 [Omega] cm, earth developed image Fogging is likely to occur.

【0026】また、弾性層3の硬度は、特に制限される
ものではないが、現像ローラを感光ドラム等の潜像保持
体や紙葉類などの画像形成体に接触させて現像を行う場
合には、JIS−Aスケールで60°以下、特に25〜
55°とすることが好ましい。この場合、硬度が60°
を超えると画像形成体の接触面積が小さくなり、良好な
現像が行えなくなるおそれがあるが、逆にあまり低硬度
にすると圧縮永久歪が大きくなり、なんらかの理由で現
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20%以下とすることが好
ましい。
The hardness of the elastic layer 3 is not particularly limited. However, when the developing roller is brought into contact with a latent image holding member such as a photosensitive drum or an image forming member such as paper sheets to perform development. Is 60 ° or less on the JIS-A scale, especially 25 to
Preferably, it is 55 °. In this case, the hardness is 60 °
Exceeding the contact area of the image forming body becomes small, and good development may not be performed.On the contrary, when the hardness is too low, the compression set becomes large, and the developing roller is deformed or eccentric for some reason. In this case, uneven image density occurs. For this reason, even when the hardness of the elastic layer is set to be low, it is preferable to reduce the compression set as much as possible, specifically, it is preferable to set the compression set to 20% or less.

【0027】本発明の現像ローラは、前記弾性層3の表
面部分に、JIS K7113の規定による破断時の伸
び率が10%以下である樹脂成分を付与したものであ
る。
In the developing roller of the present invention, a resin component having an elongation at break of 10% or less according to JIS K7113 is applied to the surface of the elastic layer 3.

【0028】この樹脂成分としては、上記伸び率を有
し、感光ドラム等の潜像保持体や紙葉類などの画像形成
体に対して非汚染性のものであればよく、特に制限され
るものではないが、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッ
ド樹脂、フェノール変性・シリコーン変性等の変性アル
キッド樹脂、オイルフリーアルキッド樹脂、アクリル樹
脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポ
リアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、マレ
イン酸樹脂、ウレタン樹脂等を挙げることができる。こ
れらの中では、特に成膜性、密着性の観点から、尿素樹
脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、
アルキッド樹脂、各種変性アルキッド樹脂、オイルフリ
ーアルキッド樹脂、アクリル樹脂及び湿気硬化型ウレタ
ン樹脂から選ばれる1種又は2種以上の樹脂が好適に使
用され、中でも各種変性アルキッド樹脂又はオイルフリ
ーアルキッド樹脂とメラミン樹脂との混合樹脂やフェノ
ール樹脂が伸び率が低く、機械的強度も高いことから好
ましく使用される。また、メラミン樹脂については樹脂
中の窒素基部の不対電子に起因する電子供給性を有する
ことから好適に使用され、更にフェノール樹脂について
は誘電率が高いことによる電子誘電性を有することから
好ましく使用される。
The resin component is not particularly limited as long as it has the above-mentioned elongation and is non-contaminating with respect to a latent image holding member such as a photosensitive drum or an image forming member such as paper sheets. Although not limited, urea resin, melamine resin, alkyd resin, modified alkyd resin such as phenol-modified / silicone-modified, oil-free alkyd resin, acrylic resin, silicone resin, fluorine resin, phenol resin, polyamide resin, epoxy resin, polyester resin , Maleic acid resin, urethane resin and the like. Among them, urea resin, melamine resin, silicone resin, phenol resin,
One or two or more resins selected from alkyd resins, various modified alkyd resins, oil-free alkyd resins, acrylic resins and moisture-curable urethane resins are suitably used, and among them, various modified alkyd resins or oil-free alkyd resins and melamine A resin mixed with a resin or a phenol resin is preferably used because of its low elongation and high mechanical strength. In addition, melamine resins are preferably used because they have an electron supply property due to unpaired electrons of the nitrogen group in the resin, and phenol resins are preferably used because they have electronic dielectric properties due to their high dielectric constant. Is done.

【0029】ここで、この樹脂成分は、上記のようにJ
IS K7113の規定による破断時の伸び率が10%
以下のものであり、好ましくは5%以下のものが用いら
れる。この場合、この破断時の伸び率が10%を超える
と、長期使用においてローラ表面に変形が生じ、現像剤
の搬送不良等が生じて得られる画像に濃度低下が生じて
しまう。
Here, the resin component is J as described above.
10% elongation at break according to IS K7113
The following, preferably 5% or less is used. In this case, if the elongation at break exceeds 10%, the roller surface will be deformed during long-term use, resulting in poor transport of the developer and the like, resulting in a decrease in the density of the obtained image.

【0030】この樹脂成分は、導電性材料を含有してい
てもいなくてもよく、ローラ抵抗の調整等に応じて適宜
選定することができる。なお、特に制限されるものでは
ないが、導電性材料を添加する場合には、上述した導電
性粉体が好適に用いられ、特にカーボンブラックが好ま
しく用いられる。
The resin component may or may not contain a conductive material, and can be appropriately selected according to adjustment of roller resistance and the like. Note that, although not particularly limited, when a conductive material is added, the above-described conductive powder is suitably used, and carbon black is particularly preferably used.

【0031】かかる樹脂成分を弾性層表面に付与する手
段としては、上記樹脂成分を含有する樹脂溶液でローラ
の弾性層を表面処理する方法が好適に採用される。この
場合表面処理は、樹脂溶液を調製した後、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表面処理は、上
記濃度の樹脂溶液に通常室温で5秒〜5分、好ましくは
10秒〜1分浸漬し、これを引き上げ、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、処理液中の樹脂濃度をディッピング法より高く設定
でき、例えば10〜30%の濃度に調整したものを使用
することも可能である。また、樹脂溶液を調製するため
の溶剤は、上記樹脂を溶解するものであればいずれのも
のでもよいが、通常はメタノール,エタノール,イソプ
ロパノール等の低級アルコール、アセトン,メチルエチ
ルケトン,シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、
キシレンなどが好ましく用いられる。
As a means for applying such a resin component to the surface of the elastic layer, a method of surface-treating the elastic layer of the roller with a resin solution containing the above resin component is suitably employed. In this case, the surface treatment is performed by spraying after preparing the resin solution,
It can be performed by a roll coater method, a dipping method, or the like. For example, for the surface treatment by dipping, a method of dipping in a resin solution having the above concentration at room temperature for 5 seconds to 5 minutes, preferably for 10 seconds to 1 minute, pulling it up, and drying it can be adopted. When the spray method is employed, the concentration of the resin in the processing solution can be set higher than that of the dipping method, and for example, a resin whose concentration is adjusted to 10 to 30% can be used. The solvent for preparing the resin solution may be any solvent as long as it dissolves the above resin. Usually, lower alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; toluene,
Xylene or the like is preferably used.

【0032】以上の樹脂成分による表面処理により、ロ
ーラ表面の低摩擦化はある程度達成されるが、更なる摩
擦低減のため種々の添加剤を用いることができる。この
場合、感光体への汚染がなく、表面処理の均一性が低下
することなく、摩擦低減が可能な添加剤として、シリコ
ーン樹脂、シリコーン樹脂粉体、フッ素系及びシリコー
ン系界面活性剤、シリコン系カップリング剤及びシリカ
粉体が好適に用いられる。
Although the surface treatment with the above resin component can reduce the friction of the roller surface to some extent, various additives can be used to further reduce the friction. In this case, silicone resin, silicone resin powder, fluorine-based and silicone-based surfactants, silicone-based surfactants can be used as additives capable of reducing friction without causing contamination of the photoreceptor and reducing the uniformity of the surface treatment. Coupling agents and silica powder are preferably used.

【0033】上記シリコーン樹脂としては、溶剤可溶性
のもの、例えばメチルシリコーン、メチルフェニルシリ
コーン、あるいはこれらの変性体、シリコーンエポキシ
ブロック共重合体等が挙げられる。
Examples of the silicone resin include those soluble in solvents, for example, methyl silicone, methyl phenyl silicone, modified products thereof, and silicone epoxy block copolymer.

【0034】シリコーン樹脂粉体としては、例えばメチ
ルシリコーン或いはメチルフェニルシリコーン重合体、
アミノ基変性シリコーン重合体の微粉体などが挙げら
れ、平均粒径0.1〜100μmの真球状及び不定形の
ものが好適に用いられる。
As the silicone resin powder, for example, methyl silicone or methyl phenyl silicone polymer,
Examples include fine powder of an amino group-modified silicone polymer, and those having a true spherical shape and an amorphous shape having an average particle size of 0.1 to 100 μm are preferably used.

【0035】フッ素系界面活性剤としては、フッ化アル
キルとカルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩等とが
結合したイオン性のもの、フッ化アルキルとアルコー
ル、エーテル等とが結合した非イオン性のもの、更に側
鎖、主鎖にフッ化アルキルを含む重合体、共重合体など
の高分子系のものが挙げられる。
As the fluorinated surfactant, an ionic surfactant in which an alkyl fluoride is bonded to a carboxylic acid, a carboxylate, a sulfonate, or the like, or a nonionic surfactant in which an alkyl fluoride is bonded to an alcohol, an ether, or the like. And polymer-based polymers such as polymers and copolymers containing alkyl fluoride in the side chain and main chain.

【0036】シリコーン系界面活性剤としては、一般的
なシロキサンオキシエチレンのようなメチルシリコーン
と親水性、親油性セグメントとの結合体、メチルシリコ
ーンとアクリルセグメントとの共重合体等の高分子系の
ものが挙げられる。
Examples of the silicone-based surfactant include high-molecular-weight surfactants such as conjugates of methyl silicone such as siloxane oxyethylene with hydrophilic and lipophilic segments, and copolymers of methyl silicone and acrylic segments. Things.

【0037】シリコン系カップリング剤としては、通常
のシランカップリング剤だけでなく、末端にアミノ基、
イソシアネート基、ビニル基等が導入されたシラン等が
含まれる。
As the silicon-based coupling agent, not only an ordinary silane coupling agent but also an amino group at the terminal,
Includes silanes into which isocyanate groups, vinyl groups, etc. have been introduced.

【0038】これらは単独で用いてもよく2種以上組合
せて用いてもよい。なお、フッ素樹脂も摩擦低下剤とし
て有効に作用する。上記摩擦低下剤の使用量は、上記樹
脂成分100重量部に対して1〜100重量部、好まし
くは10〜75重量部である。また、導電材料としてイ
オン導電性物質を用いる場合には、上記樹脂溶液中に添
加するイオン導電性物質の添加量を、上記樹脂成分10
0重量部に対して0.001〜1重量部とすることが好
ましい。
These may be used alone or in combination of two or more. In addition, a fluororesin also effectively acts as a friction reducing agent. The amount of the friction reducing agent to be used is 1 to 100 parts by weight, preferably 10 to 75 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin component. When an ionic conductive material is used as the conductive material, the amount of the ionic conductive material to be added to the resin solution is adjusted by the amount of the resin component 10.
It is preferably 0.001 to 1 part by weight based on 0 part by weight.

【0039】ここで、本発明の現像ローラでは、特に制
限されるものではないが、弾性層3の基材の表面粗さ、
即ち、上記樹脂成分を表面に付与する前の弾性層3の表
面粗さをa(JIS10点平均粗さRz)、この弾性層
基材上に付与される上記樹脂成分の厚さをb(μm)と
したとき、0.01<b/a<2なる関係を満足するよ
うに、上記弾性層3の基材表面の表面粗さと上記樹脂成
分の厚さとを調整することが好ましく、これにより、適
度な表面粗さを維持して良好な現像剤搬送性を保持しつ
つ、帯電性、耐久性を向上させることができる。なお、
b/a≧2であると、表面粗度が低くなりトナー搬送量
が不足する場合があり、一方b/a≦0.01である
と、耐久性が低下して本発明の効果が十分に得られない
場合がある。
Here, in the developing roller of the present invention, although not particularly limited, the surface roughness of the base material of the elastic layer 3,
That is, the surface roughness of the elastic layer 3 before applying the resin component to the surface is a (JIS 10 point average roughness Rz), and the thickness of the resin component applied on the elastic layer base material is b (μm ), It is preferable to adjust the surface roughness of the substrate surface of the elastic layer 3 and the thickness of the resin component so as to satisfy the relationship of 0.01 <b / a <2. The chargeability and durability can be improved while maintaining an appropriate surface roughness and maintaining good developer transportability. In addition,
If b / a ≧ 2, the surface roughness may be low and the toner transport amount may be insufficient, while if b / a ≦ 0.01, the durability is reduced and the effect of the present invention is sufficiently achieved. May not be obtained.

【0040】この場合、上記弾性層の基材の表面粗さ
a、及び上記樹脂成分の厚さbは、上記関係を満足すれ
ばよく、特に制限されるものではないが、通常基材の表
面粗さa、即ち基材表面のJIS10点平均粗さRz
は、30μm以下、特に0.1〜30μm、更には1〜
15μm程度であることが好ましく、一方上記樹脂成分
の厚さbは、このような好適な表面粗さRz(a)に対
して上記関係を満足する厚さであればよく、具体的には
0.1〜20μm、特に1〜10μm程度であることが
好ましい。なお、上記樹脂成分を付与した後の弾性層3
の表面粗さ、即ち本発明現像ローラの表面粗さは、特に
制限されるものではないが、JIS10点平均粗さRz
で15μm以下、特に1〜10μmとすることが好まし
い。
In this case, the surface roughness a of the base material of the elastic layer and the thickness b of the resin component need only satisfy the above relationship, and are not particularly limited. Roughness a, that is, JIS 10-point average roughness Rz of the substrate surface
Is 30 μm or less, particularly 0.1 to 30 μm,
It is preferable that the thickness is about 15 μm. On the other hand, the thickness b of the resin component may be a thickness that satisfies the above relationship with respect to the preferable surface roughness Rz (a), and specifically, is 0. It is preferably about 1 to 20 μm, particularly about 1 to 10 μm. The elastic layer 3 after the application of the resin component
The surface roughness of the developing roller of the present invention, that is, the surface roughness of the developing roller of the present invention is not particularly limited.
Is preferably 15 μm or less, particularly preferably 1 to 10 μm.

【0041】ここで、上記表面処理により弾性層3の表
面に付与された樹脂成分は、弾性層3の表面全体を覆う
皮膜状のものであっても、弾性層3表面の微小な凹凸の
凹部内に樹脂成分が付与された分散状であっても、更に
は弾性層3表面の大部分を覆い、弾性層3表面の微小な
凹凸の凸部先端部分が所々露出した状態であってもよ
い。この場合、上記樹脂成分の厚さbは、これら種々の
形態で弾性層3表面に付与された樹脂成分の平均厚みで
あり、以下の方法で測定することができる。例えば、樹
脂成分が付与された弾性層(1cm×1cm)をローラ
の数箇所から採取し、これら弾性層の断面を観察して各
々の樹脂の厚みを計測し、これらの厚みの総和を計測し
た弾性層片の数で割ることによって得られる。なお、樹
脂成分の厚みを観察する手段は、特に制限されず、電子
又は光学顕微鏡等の公知の手段を用いることができる。
Here, the resin component applied to the surface of the elastic layer 3 by the above-mentioned surface treatment, even if it is in the form of a film that covers the entire surface of the elastic layer 3, is a concave portion having minute irregularities on the surface of the elastic layer 3. It may be in a dispersed state in which a resin component is provided therein, or may be in a state in which most of the surface of the elastic layer 3 is covered and the tips of the convex portions of the fine irregularities on the surface of the elastic layer 3 are partially exposed. . In this case, the thickness b of the resin component is an average thickness of the resin component provided on the surface of the elastic layer 3 in these various forms, and can be measured by the following method. For example, the elastic layer (1 cm × 1 cm) to which the resin component was applied was sampled from several places of the roller, the cross section of the elastic layer was observed, the thickness of each resin was measured, and the total of these thicknesses was measured. It is obtained by dividing by the number of elastic layer pieces. Means for observing the thickness of the resin component is not particularly limited, and a known means such as an electron or optical microscope can be used.

【0042】本発明の現像ローラは、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、本発明現像ローラ1を配設し、トナー塗布用ローラ
4によりトナー6をこの現像ローラ1に供給し、これを
成層ブレード7により均一な薄層に整え、更にこの薄層
からトナーを感光ドラム5に供給し、該感光ドラム5の
静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化することが
できる。この場合、図2では、現像ローラ1の表面が感
光ドラム5に接触した状態となっているが、本発明の現
像ローラは必ずしも感光ドラム5等の画像形成体に接触
してないくてもよく、トナーの受け渡しを行うことが可
能な状態であれば、現像ローラ1と感光ドラム5とは非
接触の近接状態であってもよい。なお、図2の詳細につ
いては、従来技術において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 incorporated in an ordinary developing device using a one-component developer, and more specifically, as shown in FIG. The developing roller 1 of the present invention is disposed between the photosensitive drum 5 holding the electrostatic latent image and the toner 6 is supplied to the developing roller 1 by the toner applying roller 4, and the toner 6 is uniformly thinned by the layering blade 7. The toner is supplied to the photosensitive drum 5 from the thin layer, and the toner is adhered to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 to visualize the latent image. In this case, in FIG. 2, the surface of the developing roller 1 is in contact with the photosensitive drum 5, but the developing roller of the present invention does not necessarily have to be in contact with the image forming body such as the photosensitive drum 5. The developing roller 1 and the photosensitive drum 5 may be in a non-contact proximity state as long as the toner can be transferred. Since the details of FIG. 2 have been described in the related art, the description thereof is omitted.

【0043】また、本発明の現像ローラは、図2のよう
に、感光ドラム5表面に保持された静電潜像を一成分現
像剤で可視化する場合に好適に使用されるものである
が、本発明現像ローラにより現像剤を供給して可視画像
を形成する画像形成体としては、上記感光ドラムに限定
されるものではなく、ベルト状等のドラム状以外の潜像
保持体や、更には記録媒体としての紙、OHP、印画紙
等の紙葉類に直接現像剤を供給して、これら紙葉類に可
視画像を形成する用途にも好適に適用することができ
る。例えば、特開平8−129293号公報に開示され
た機構のように、紙やOHP等の紙葉類の裏面側に背面
電極ローラを配置した状態で、該紙葉類の表面側に現像
剤を担持した現像ローラを近接させ、この現像ローラ上
の現像剤をアパチャ電極で制御しながら上記背面電極ロ
ーラへ向けて飛翔させることにより、該背面電極ローラ
と現像ローラとの間に配置された上記紙葉類に現像剤を
供給して該紙葉類に可視画像を形成する現像ローラとし
ても本発明の現像ローラを好適に採用することができ、
この場合にも本発明の現像ローラを用いることにより、
長期使用による画像濃度の低下を効果的に防止して、長
期に亘って良好な画像を確実に再現することができるも
のである。
The developing roller of the present invention is preferably used when an electrostatic latent image held on the surface of the photosensitive drum 5 is visualized with a one-component developer as shown in FIG. The image forming body that forms a visible image by supplying a developer with the developing roller of the present invention is not limited to the above-described photosensitive drum, and a latent image holding body other than a drum shape such as a belt shape, and further a recording medium The present invention can be suitably applied to an application in which a developer is directly supplied to paper sheets such as paper, OHP, and photographic paper as a medium to form a visible image on these paper sheets. For example, as in a mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-129293, in a state where a back electrode roller is disposed on the back side of paper such as paper or OHP, a developer is applied to the front side of the paper sheet. By bringing the carried developing roller close to and flying the developer on the developing roller toward the back electrode roller while controlling the developer on the aperture electrode, the paper disposed between the back electrode roller and the developing roller is controlled. The developing roller of the present invention can also be suitably used as a developing roller that supplies a developer to leaves to form a visible image on the paper sheet,
Also in this case, by using the developing roller of the present invention,
The image density can be effectively prevented from lowering due to long-term use, and a good image can be reliably reproduced over a long period of time.

【0044】なお、本発明の現像ローラを用いて現像を
行う場合に用いられる上記一成分現像剤としては、非磁
性の一成分現像剤が好適に用いられるが、磁性タイプの
一成分現像剤を用いることもでき、例えば磁性一成分現
像剤を用いて白黒画像印字を行う場合にも本発明の現像
ローラ及び現像装置を好適に用いることができる。
As the one-component developer used when the development is performed using the developing roller of the present invention, a non-magnetic one-component developer is preferably used. The developing roller and the developing device of the present invention can also be suitably used, for example, when printing black and white images using a magnetic one-component developer.

【0045】[0045]

【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。なお、下記の例で、表面処理は室温で処理液
に30秒浸漬することによって行った。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, the surface treatment was performed by immersing in a treatment solution at room temperature for 30 seconds.

【0046】[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500
0としたポリエーテルポリオール(旭硝子株式会社のエ
クセノール828)(OH値33)100部(重量部、
以下同じ)に、1,4−ブタンジオール1.0部、シリ
コーン界面活性剤(日本ユニカ社製、L−520)1.
5部、ニッケルアセチルアセトネート0.5部、ジブチ
ルチンジラウレート0.01部及びアセチレンブラック
(デンカ社製)2.0部を添加し、混合機を用いて予備
混合した後、ペイントロールで混練してアセチレンブラ
ックを均一に分散させ、ポリオール組成物を調製した。
Example 1 Glycerin was added with propylene oxide and ethylene oxide to give a molecular weight of 500
100 parts by weight of polyether polyol (Exenol 828 from Asahi Glass Co., Ltd.) (OH value: 33) (parts by weight,
The same applies hereinafter), 1.0 part of 1,4-butanediol, and a silicone surfactant (L-520, manufactured by Nippon Yunika).
5 parts, 0.5 parts of nickel acetylacetonate, 0.01 parts of dibutyltin dilaurate and 2.0 parts of acetylene black (manufactured by Denka) are added, preliminarily mixed using a mixer, and kneaded with a paint roll. Thus, acetylene black was uniformly dispersed to prepare a polyol composition.

【0047】このポリオール組成物を減圧下に撹拌して
脱泡した後、ウレタン変性したMDI(住友バイエルウ
レタン社製、スミジュールPF)を17.5部加えて2
分間撹拌し、次いで110℃に加熱した金型に注型し、
2時間硬化させて金属性シャフトの外周に弾性層を形成
して図1に示した構造のローラを得た。得られたローラ
の表面を研摩して現像ローラを作成した。このローラ表
面のJIS10点平均粗さRzは7.0μmであった。
The polyol composition was stirred under reduced pressure to remove bubbles, and then 17.5 parts of urethane-modified MDI (Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., Sumidur PF) was added, followed by adding 2 parts.
Stir for a minute and then pour into a mold heated to 110 ° C.
After curing for 2 hours, an elastic layer was formed on the outer periphery of the metallic shaft to obtain a roller having the structure shown in FIG. The developing roller was prepared by polishing the surface of the obtained roller. The JIS 10-point average roughness Rz of the roller surface was 7.0 μm.

【0048】次に、オイルフリーアルキッド樹脂とメラ
ミン樹脂(順にベッコライトM−6402、スーパーベ
ッカミンL110、共に大日本インキ化学工業社製)と
を4:1の割合で混合した混合樹脂をトルエン中に10
重量%濃度に溶解した樹脂溶液を調製し、この樹脂溶液
中に上記現像ローラを浸漬した後、これを引き上げ、加
熱乾燥して、表面処理を行った。このローラの破断面を
観察したところ、表面処理によってローラ表面に付与さ
れた上記混合樹脂の厚さは5μm(平均値、以下同様)
であった。
Next, a mixed resin obtained by mixing an oil-free alkyd resin and a melamine resin (in this order, Beccolite M-6402 and Super Beckamine L110, both manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) at a ratio of 4: 1 was mixed in toluene. To 10
A resin solution was prepared by dissolving the solution in a concentration by weight, and the developing roller was immersed in the resin solution, pulled up, heated and dried, and subjected to a surface treatment. When the fracture surface of this roller was observed, the thickness of the mixed resin applied to the roller surface by the surface treatment was 5 μm (average value, the same applies hereinafter).
Met.

【0049】一方、上記オイルフリーアルキッド樹脂と
メラミン樹脂との混合樹脂を用いてJIS K7113
に規定された第1号形試験片を作成し、JIS K71
13の規定による引っ張り試験を行ったところ、破断時
の伸び率は3%未満であった。
On the other hand, using a mixed resin of the above oil-free alkyd resin and melamine resin, JIS K7113
Prepare the first type test piece specified in JIS K71
When a tensile test was performed according to the provisions of Example 13, the elongation at break was less than 3%.

【0050】[実施例2]レゾールタイプのフェノール
樹脂PR50232(住友デュレズ社製)をメチルエチ
ルケトン溶媒に10重量%濃度に溶解した樹脂溶液を用
いて表面処理を行ったこと以外は、実施例1と同様にし
て現像ローラを作成した。このローラの破断面を観察し
たところ、表面処理によってローラ表面に付与された上
記フェノール樹脂の厚さは2μmであった。
Example 2 The same as Example 1 except that the surface treatment was performed using a resin solution in which a resol type phenol resin PR50232 (manufactured by Sumitomo Durez) was dissolved at a concentration of 10% by weight in a methyl ethyl ketone solvent. To form a developing roller. When the fracture surface of this roller was observed, the thickness of the phenol resin applied to the roller surface by the surface treatment was 2 μm.

【0051】一方、上記フェノール樹脂を用いてJIS
K7113に規定された第1号形試験片を作成し、J
IS K7113の規定による引っ張り試験を行ったと
ころ、破断時の伸び率は3%未満であった。
On the other hand, using the above phenol resin, JIS
Prepare the first test piece specified in K7113,
When a tensile test was performed in accordance with IS K7113, the elongation at break was less than 3%.

【0052】[実施例3]表面処理用のフェノール樹脂
に導電剤としてカーボンブラックPrintix35
(デグサ社製)を20phr添加した以外は、実施例2
と同様にして現像ローラを作成した。このローラの破断
面を観察したところ、表面処理によってローラ表面に付
与された上記カーボンブラックを添加したフェノール樹
脂の厚さは3μmであった。
Example 3 Carbon black Printix 35 as a conductive agent in a phenol resin for surface treatment
Example 2 except that 20 phr (manufactured by Degussa) was added.
A developing roller was prepared in the same manner as described above. Observation of the fracture surface of this roller revealed that the thickness of the phenol resin to which the carbon black was added, which was applied to the roller surface by the surface treatment, was 3 μm.

【0053】一方、上記カーボンブラックを添加したフ
ェノール樹脂を用いてJIS K7113に規定された
第1号形試験片を作成し、JIS K7113の規定に
よる引っ張り試験を行ったところ、破断時の伸び率は3
%未満であった。また、この樹脂の抵抗値を測定したと
ころ、104Ωcmであり、上記カーボンの添加によっ
て導電化されていることが確認された。
On the other hand, a first type test piece specified in JIS K7113 was prepared using the phenol resin to which the carbon black was added, and a tensile test was performed in accordance with JIS K7113. 3
%. When the resistance value of this resin was measured, it was 10 4 Ωcm, and it was confirmed that the resin was rendered conductive by the addition of carbon.

【0054】[実施例4]ディッピングによる表面処理
を数回繰り返し、ローラ表面に付与された樹脂を厚膜化
したこと以外は、実施例1と同様にして現像ローラを作
成した。このローラの破断面を観察したところ、表面処
理によってローラ表面に付与された上記樹脂の厚さは2
0μmであった。また、このローラにつき、下記方法に
より抵抗値を測定したところ1011Ωであり、ローラ表
面がほぼ完全に樹脂で覆われていることが示された。
Example 4 A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment by dipping was repeated several times to increase the thickness of the resin applied to the roller surface. When the fracture surface of this roller was observed, the thickness of the resin applied to the roller surface by the surface treatment was 2
It was 0 μm. The resistance value of this roller was measured by the following method and found to be 10 11 Ω, indicating that the roller surface was almost completely covered with resin.

【0055】[比較例1]可溶性共重合ナイロンCM8
000(東レ社製)をメタノールに15重量%濃度に溶
解した樹脂溶液を用いて表面処理を行ったこと以外は、
実施例1と同様にして現像ローラを作成した。このロー
ラの破断面を観察したところ、表面処理によってローラ
表面に付与された上記ナイロンの厚さは5μmであっ
た。
Comparative Example 1 Soluble Copolymer Nylon CM8
000 (manufactured by Toray Industries Co., Ltd.) in a concentration of 15% by weight in methanol, except that the surface treatment was performed using a resin solution.
A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1. When the fracture surface of this roller was observed, the thickness of the nylon applied to the roller surface by the surface treatment was 5 μm.

【0056】一方、上記可溶性共重合ナイロンを用いて
JIS K7113に規定された第1号形試験片を作成
し、JIS K7113の規定による引っ張り試験を行
ったところ、破断時の伸び率は100%以上であった。
On the other hand, a first type test piece specified in JIS K7113 was prepared using the above soluble copolymerized nylon, and a tensile test was performed in accordance with JIS K7113. The elongation at break was 100% or more. Met.

【0057】[比較例2]表面処理を行わなかったこと
以外は実施例1と同様にして現像ローラを作成した。
Comparative Example 2 A developing roller was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface treatment was not performed.

【0058】上記実施例及び比較例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)ローラ抵抗 各ローラを銅板に両端にそれぞれ500gの荷重をかけ
て押し付け、抵抗率計R8340A(アドバンテスト社
製)を用い、100Vの電圧を印加して測定した。 (2)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
に装着し、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
現像で画像出しを繰り返し、画質を評価した。
The following characteristic tests were performed on the developing rollers obtained in the above Examples and Comparative Examples. Table 1 shows the results. (1) Roller Resistance Each roller was pressed against both ends of a copper plate with a load of 500 g applied thereto, and measured by applying a voltage of 100 V using a resistivity meter R8340A (manufactured by Advantest). (2) Image Output Each roller is attached to the developing unit shown in FIG. 2 as a developing roller, and a non-magnetic one-component toner having an average particle size of 7 μm is used. The reverse development is performed while rotating at a peripheral speed of a linear speed of 60 mm / sec. Image output was repeated to evaluate the image quality.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】表1から明らかなように、本発明の現像ロ
ーラによれば、長期の使用に対しても画像濃度の低下を
効果的に抑制して良好な画像を確実に再現し得ると共
に、初期画像の品位にも優れることが確認された。ま
た、弾性層の基材の表面粗さ(a)と表面の樹脂成分の
厚さ(b)とを適正化した実施例1〜3のローラは、現
像剤搬送性に優れ、良好な濃度の画像が確実に得られる
ことが確認された。なお、画像出し試験の後、上記比較
例1の現像ローラを取り出し、その表面を顕微鏡で観察
したところ、表面形態が大きく変化しており、表面に存
在するナイロンが伸びて、表面が平滑化していることが
確認された。これにより、現像剤の搬送不足が生じて濃
度低下が生じたものと思われる。
As is clear from Table 1, according to the developing roller of the present invention, it is possible to effectively suppress a decrease in image density even for a long-term use and to reliably reproduce a good image, It was also confirmed that the image quality was excellent. In addition, the rollers of Examples 1 to 3 in which the surface roughness (a) of the base material of the elastic layer and the thickness (b) of the resin component on the surface were optimized were excellent in developer transportability and excellent density. It was confirmed that images could be obtained reliably. After the image forming test, the developing roller of Comparative Example 1 was taken out, and the surface thereof was observed with a microscope. The surface morphology was greatly changed, and the nylon existing on the surface was elongated and the surface was smoothed. It was confirmed that. As a result, it is considered that the transport of the developer was insufficient and the density was reduced.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像ロー
ラ及びこれを用いた現像装置によれば、長期の使用に対
しても画像濃度の低下を効果的に抑制して良好な画像を
確実に再現し得ると共に、初期画像の品位も向上させる
ことができる。
As described above, according to the developing roller and the developing device using the same according to the present invention, a good image can be surely obtained by effectively suppressing a decrease in image density even for long-term use. And the quality of the initial image can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the 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 トナー塗布用ローラ 5 感光ドラム(潜像保持体) 6 トナー(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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Developing roller 2 Shaft 3 Elastic layer 4 Toner application roller 5 Photosensitive drum (latent image holding body) 6 Toner (one-component developer) 7 Layering blade 8 Transfer part 9 Cleaning part 10 Cleaning blade

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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り、前記弾性層表面に一成分現像
剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で画像
形成体に接触又は近接して、該画像形成体表面に前記現
像剤を供給することにより、該画像形成体表面に可視画
像を形成する現像ローラにおいて、前記弾性層が、その
表面部分にJIS K7113の規定による破断時の伸
び率が10%以下である樹脂成分を有することを特徴と
する現像ローラ。
An elastic layer having conductivity is formed on the outer periphery of a good conductive shaft, and a one-component developer is carried on the surface of the elastic layer to form a thin layer of the developer. In a developing roller for forming a visible image on the surface of the image forming body by supplying the developer to the surface of the image forming body in contact with or in proximity to the image forming body, the elastic layer has a JIS on a surface portion thereof. A developing roller comprising a resin component having an elongation at break of 10% or less according to K7113.
【請求項2】 上記弾性層の基材表面のJIS10点平
均粗さRzをa、該基材表面に付与された樹脂成分の厚
さをbとしたとき、0.01<b/a<2なる関係を満
足する請求項1記載の現像ローラ。
2. When the JIS 10-point average roughness Rz of the surface of the substrate of the elastic layer is a and the thickness of the resin component applied to the surface of the substrate is b, 0.01 <b / a <2. The developing roller according to claim 1, wherein the following relationship is satisfied.
【請求項3】 上記樹脂成分が、尿素樹脂、メラミン樹
脂、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、オイルフリ
ーアルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フ
ェノール樹脂、湿気硬化型ウレタン樹脂から選ばれる1
種又は2種以上を含有するものである請求項1又は2記
載の現像ローラ。
3. The resin component is selected from a urea resin, a melamine resin, an alkyd resin, a modified alkyd resin, an oil-free alkyd resin, an acrylic resin, a silicone resin, a phenol resin, and a moisture-curable urethane resin.
The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller contains one or more kinds.
【請求項4】 静電潜像を表面に保持した潜像保持体の
表面に一成分現像剤を供給して、前記静電潜像を可視化
するものである請求項1〜3のいずれか1項に記載の現
像ローラ。
4. The method according to claim 1, wherein a one-component developer is supplied to a surface of the latent image holding member holding the electrostatic latent image on the surface to visualize the electrostatic latent image. The developing roller according to the above item.
【請求項5】 外周面に一成分現像剤を担持した状態で
画像形成体表面に当接又は近接し、回転することによ
り、前記一成分現像剤を画像形成体表面に付着させて該
画像形成体表面に可視画像を形成する現像ローラを具備
してなる現像装置において、前記現像ローラとして請求
項1〜3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。
5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the one-component developer is brought into contact with or close to the surface of the image forming body while the one-component developer is carried on the outer peripheral surface, and the one-component developer is attached to the surface of the image forming body. A developing device comprising a developing roller for forming a visible image on a body surface, wherein the developing roller according to claim 1 is used as the developing roller.
【請求項6】 静電潜像を表面に保持した潜像保持体の
表面に一成分現像剤を供給して、前記静電潜像を可視化
するものである請求項5記載の現像装置。
6. The developing device according to claim 5, wherein a one-component developer is supplied to a surface of the latent image holding member holding the electrostatic latent image on the surface to visualize the electrostatic latent image.
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