KR20090086534A

KR20090086534A - 현상 롤러, 그것을 사용한 현상 장치 및 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR20090086534A
Application number: KR1020097009219A
Authority: KR
Inventors: 다까시 구사바; 료오따 가시와바라; 미노루 나까무라
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2009-08-13
Also published as: EP2071412B1; CN101523304B; EP2071412A4; KR101049326B1; EP2071412A1; WO2008044427A1; US20090123195A1; US20080193172A1; US7570905B2; CN101523304A

Abstract

축심체의 외주에 탄성층을 갖고, 그 외주에 수지와, 수지 입자를 함유하고 있는 표면층을 갖고 있는 현상 롤러이며, 상기 표면층은 상기 수지 입자에 유래하는 볼록부를 갖고, 또한 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)가 0.15 이상, 0.70 이하인 거칠기의 표면을 갖고 있고, 상기 수지 입자는, 체적 입도 분포에 있어서 입경(d1)에 피크(P1)를 갖고, 입경(d1)의 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 a, 또한 d1보다 큰 입경(d2, d3)의 수지 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 b, c로 했을 때, d1, d2, d3 및 a, b, c가 특정한 관계를 만족시키고 있는 현상 롤러이다.

현상 롤러, 화상 형성 장치, 현상 장치, 축심체, 수지 입자

Description

현상 롤러, 그것을 사용한 현상 장치 및 화상 형성 장치 {DEVELOPING ROLLER, DEVELOPING APPARATUS USING THE SAME AND IMAGE FORMING APRARATUS}

본 발명은 복사기, 레이저 프린터 등의 화상 형성 장치 등에 있어서 사용되는 현상 롤러, 현상 롤러를 사용한 현상 장치 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.

전자 사진 방식을 사용한 복사기나 팩시밀리, 프린터에 있어서는, 감광체가 대전 롤러에 의해 균일하게 대전되고, 레이저 등에 의해 정전 잠상을 형성한다. 다음에, 현상 용기 내의 현상제가 현상제 도포 롤러 및 현상제 규제 부재에 의해 적정 전하로 균일하게 현상 롤러 상에 도포되어, 감광체와 현상 롤러의 접촉부에서 현상제의 전사(현상)가 행해진다. 그 후 감광체 상의 현상제는 전사 롤러에 의해 기록지에 전사되어, 열과 압력에 의해 정착되고, 감광체 상에 잔류한 현상제는 클리닝 블레이드에 의해 제거되어, 일련의 프로세스가 완료된다.

이들 화상 형성 장치에 사용되는 현상 롤러에 요구되는 특성으로서는, (1) 현상제로의 균일하고 높은 대전성, (2) 균일한 현상제 반송성을 들 수 있다.

그리고, 샤프트와, 샤프트의 외주에 형성된 탄성층과, 탄성층의 외주에 형성된 적어도 1층의 수지 피복층을 갖는 현상 롤러에 있어서, 상기 수지 피복층 중에 다양한 미립자를 분산시킴으로써 상기한 특성의 개선을 도모하는 것이 제안되어 있 다(일본 특허 출원 공개 제2004-191561호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-258201호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-115265호 공보 및 일본 특허 출원 공개 평11-212354호 공보).

그런데, 최근의 화상 형성 장치의 고화질화에 수반하여, 화상 형성 장치에 사용되는 현상제는 소입경화(小粒徑化)가 진행되고 있다. 현상제의 평균 입경을 작게 하는 것은 화질 특성 중, 특히 입상성이나 문자 재현성을 보다 양호하게 하는 유효한 수단이다. 그러나, 특정한 화질 항목, 특히 내구 인쇄 시의 번짐이나 줄무늬 형상의 화상 불량(이하, 현상 줄무늬라고 칭함)에 있어서 개선해야 할 과제를 갖고 있다.

즉, 현상제를 소입경화하면, 현상제끼리, 혹은 현상제와 현상 롤러나 현상제 규제 부재와의 접촉ㆍ충돌 횟수가 증가하여, 현상제가 열화되는 경향이 보인다. 그리고, 열화된 현상제는 현상 롤러나 현상제 규제 부재의 표면에 융착하기 쉬워진다. 표면에 열화된 현상제가 융착한 현상 롤러는 현상제로의 대전 부여량이 저하되어, 그 결과로서 전자 사진 화상에 번짐을 발생시키는 경우가 있다. 또한, 현상제 규제 부재의 표면에 부분적으로 열화된 현상제가 융착한 경우, 현상 롤러 상의 현상제의 코트량이 불균일해지기 쉽다. 그 결과, 전자 사진 화상에 현상 줄무늬를 발생시켜 버리는 경우가 있다.

또한, 최근, 소위 베타 화상(꽉 찬 화상)의 출력이 많은 컬러 화상 형성 장치에 있어서도, 새로운 화상의 균일성, 화상 농도의 고농도화가 요구되고 있다.

이와 같은 요구에 대해, 현상 롤러 상의 현상제량을 규제하는 현상 블레이드 에 바이어스를 인가하는 현상 장치가 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2000-112212호 공보).

그러나, 현상제 규제 부재(현상 블레이드)에 바이어스를 인가함으로써, 상기 토너의 소입경화와 마찬가지로, 내구 인쇄 시의 번짐이나 현상 줄무늬의 발생이 현저해지는 경우가 있었다. 즉, 현상 블레이드에 바이어스를 인가함으로써 현상제에 부여하는 스트레스가 증대되어, 현상제나 현상제의 외부 첨가제가 현상 롤러 표면이나 현상 블레이드에 융착함으로써 번짐이나 현상 줄무늬가 발생하기 쉬워진다.

상기한 바와 같이, 현상제의 소입경화나, 현상 블레이드로의 바이어스 인가 등의, 전자 사진 화상으로의 번짐, 현상 줄무늬의 발생이 보다 발생하기 쉽게 되어 있는 최근의 기술 동향을 고려하여 현상 롤러에 대한 검토를 거듭한 결과, 일본 특허 출원 공개 제2004-191561호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-258201호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2005-115265호 공보 및 일본 특허 출원 공개 평11-212354호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 종래 제안되어 있는 현상 롤러는, 특히 저온 저습 환경에 있어서의 내구 인쇄 시에 있어서, 전자 사진 화상에 번짐이나 현상 줄무늬를 발생시키는 경우가 있었다.

본 발명의 목적은 내구 인쇄 시의 번짐이나 현상 줄무늬를 개량한 현상 롤러를 제공하는 것, 이와 같은 현상 롤러를 사용한 고화질인 현상 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 현상 롤러의 표면층 중에 첨가하는 탄성 수지 입자 및 표면 상태에 관하여 예의 검토를 행한 결과, 상기 목적을 달성할 수 있는 현상 롤러, 현상 장치 및 화상 형성 장치를 얻을 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 축심체의 외주에 탄성층을 갖고, 그 외주에 우레탄 수지와, 우레탄 수지 입자를 함유하고 있는 표면층을 갖고 있는 현상 롤러이며, 상기 표면층은 상기 우레탄 수지 입자에 유래하는 볼록부를 갖고, 또한 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)가 0.15 이상, 0.70 이하인 거칠기의 표면을 갖고,

상기 우레탄 수지 입자는,

체적 입도 분포에 있어서 입경(d1)에 피크(P1)를 갖고, 입경(d1)의 입자가 전체 입자에 차지하는 체적분율을 a, 또한 d1보다 큰 입경(d2, d3)의 입자가 전체 입자에 차지하는 체적분율을 b, c로 했을 때, d1, d2, d3 및 a, b, c가 하기 관계식(1) 내지 (7)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 현상 롤러.

[식 1]

[식 2]

[식 3]

[식 4]

[식 5]

[식 6]

[식 7]

본 발명은, 적어도 1성분 건식 현상제와, 상기한 현상 롤러와, 현상 롤러 상의 현상제량을 제어하는 현상 블레이드를 갖는 것을 특징으로 하는 현상 장치이다.

본 발명은, 적어도 현상제를 표면에 담지하는 청구항 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 현상 롤러와, 상기 현상 롤러 상의 현상제량을 제어하는 현상 블레이드를 갖는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.

본 발명에 따르면, 내구 인쇄 시의 번짐이나 현상 줄무늬를 개량한 현상 롤러를 제공할 수 있고, 안정적이고 고화질인 화상 형성이 가능한 현상 장치 및 화상 형성 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 현상 롤러의 일례를 도시하는 축 방향의 단면도이다.

도 2A 및 도 2B는 본 발명에 관한 구 형상 우레탄 수지 입자의 체적 입도 분포의 피크를 설명하는 도면이다.

도 3A, 도 3B, 도 3C, 도 3D 및 도 3E는 본 발명에 관한 현상 롤러 표면 근 방 상태를 설명하는 개념도이다.

도 4A, 도 4B, 도 4C 및 도 4D는 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선의 왜곡도를 설명하는 개념도이다.

도 5는 본 발명에 관한 화상 형성 장치의 개략 단면도이다.

도 6은 본 발명에 관한 현상 롤러의 수지층을 형성할 때에 사용하는 침지 도공기의 일례를 도시하는 개략도이다.

도 7은 본 발명에 관한 현상 롤러의 전기 저항의 측정 방법의 설명도이다.

상기한 목적 달성을 위한 다양한 검토의 결과, 현상 줄무늬를 개량하기 위해서는 현상 롤러와 현상제 규제 부재(현상 블레이드)의 접촉점을 적게 하는 것이 필요하다고 하는 지식을 얻었다. 즉, 현상 롤러의 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)를 크게 할 필요가 있는 것을 알 수 있었다.

한편, 번짐을 개량하기 위해서는, 현상 롤러 표면을 현상 블레이드로 긁어내었을 때에, 현상 롤러 상에 있어서 현상제를 체류시키지 않는 것이 바람직하다고 하는 지식을 얻었다. 즉, 현상 롤러의 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도, 즉 Rsk를 0에 가깝게 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

여기서, 현상 롤러의 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도에 대해 도 3A 내지 도 3E 및 도 4A 내지 도 4D를 사용하여 설명한다. 도 3A 내지 도 3E는 현상 롤러 표면 근방의 단면 개략도로, 탄성층(2)의 외주에 표면층(3)이 배치되어 있다. 또한, 표면층(3) 중에는 상대적으로 큰 입경을 갖는 우레탄 수지 입자(31)나 상대 적으로 작은 입경을 갖는 우레탄 수지 입자(32)가 분산ㆍ함유되어 있다. 도 4A 내지 도 4D는 현상 롤러의 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 모식도로, 도면의 수평 방향이 현상 롤러 표면의 축 방향, 도면의 수직 방향이 현상 롤러 표면의 거칠기 형상을 나타내고 있다. 도 4A, 도 4B, 도 4C는 각각 Rsk ＞ 0, Rsk ≒ 0, Rsk ＜ 0인 경우의 거칠기 곡선의 예이다.

즉, 도 3A에 도시한 바와 같이, 현상 롤러 표면층 중에 큰 입자가 소량 함유되는 경우에는, 현상 롤러 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선은, 도 4A에 도시한 바와 같은 프로파일이 되어, 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 값은 0보다 커진다.

한편, 도 3B에 도시한 바와 같이, 현상 롤러 표면층 중에 입자가 다량으로 함유되는 경우에는, 현상 롤러 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선은, 도 4B에 도시한 바와 같은 프로파일이 되어, 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 값은 대략 0이 된다.

또한, 현상 롤러 표면에 미세한 오목부가 있는 경우의 거칠기 곡선은, 도 4C에 도시한 바와 같은 프로파일이 된다.

또한, 도 3C에 도시한 바와 같이, 현상 롤러 표면층 중에 상대적으로 큰 입경의 입자와, 상대적으로 작은 입경의 입자가 동시에 함유되는 경우, 현상 롤러의 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선은 도 4D에 도시한 바와 같은 프로파일이 된다.

즉, 현상 롤러 표면층 중에 큰 입자를 소량 첨가한, 도 3A에 도시한 바와 같은 구성으로 한 경우, 상기 Rsk의 값을 크게 할 수 있다. Rsk는 거칠기 곡선의 첨 예도를 나타내는 파라미터로, Rsk를 0.15 이상, 0.70 이하로 한 경우, 표면의 돌기를 적절하게 첨예화시킬 수 있다. 그 결과, 현상 블레이드와 현상 롤러 표면의 접촉점, 혹은 접촉 면적을, 현상제의 대전시키는 능력을 유지하면서 적게 할 수 있어, 현상제의 열화를 유효하게 억제할 수 있는 것이라고 생각된다. 그로 인해, 현상 줄무늬가 개선되는 것이라고 생각된다.

한편, 입자의 비존재부이고 표면이 조면화되어 있지 않은 부분이 많이 존재하면, 현상 롤러 표면에서의 현상제의 유동성이 낮아진다.

또한, 현상 롤러(6)의 표면층(3)과 규제 블레이드(9)로 형성되는 갭(도 3A 내지 도 3E의 G)이 커진 경우, 규제 블레이드로 문질러도 현상 롤러 표면 근방의 상기 갭 내에 현상제가 체류하여, 번짐이 악화되는 경우가 있다.

현상 롤러 표면층 중에 입자를 다량으로 첨가한 도 3B에 도시한 바와 같은 구성으로 하여, 현상 롤러 표면을 미세하게 조면화함으로써(상기 Rsk의 값을 대략 0으로 함), 현상 롤러 상에 있어서 현상제의 체류를 방지할 수 있어, 번짐이 개선된다.

그러나, 이와 같은 구성으로 하면, 현상 롤러와 현상제 규제 부재(현상 블레이드)의 접촉점이 많아져, 현상 줄무늬가 상대적으로 악화된다.

그래서, 본 발명자들은 첨가하는 입자의 입도 분포와 입경에 관하여 더욱 검토를 진행하였다. 그 결과, 번짐과 현상 줄무늬의 양쪽을 동시에 개선하기 위해서는, 이하의 요건이 필요한 것을 발견하였다.

1) 도 3C에 도시한 바와 같이, 표면층 중에 상대적으로 큰 특정한 입경 범위 의 입자와, 상대적으로 작은 특정한 입경 범위의 입자를 동시에 함유하는 구성으로 하는 것.

2) Rsk를 소정의 수치 범위 내로 컨트롤하는 것.

이하, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 관한 현상 롤러는, 도 1에 도시한 바와 같이 축심체(1)와, 축심체의 외주에 탄성층(2)과, 상기 탄성층의 외주에 표면층(3)을 갖는다.

상기 표면층은 수지와, 상기 수지에 분산된 수지 입자를 포함한다. 또한, 상기 표면층은 상기 수지 입자에 유래하는 볼록부를 표면에 갖고 있다. 또한, 상기 표면층은 거칠기 곡선의 왜곡도(이후 「Rsk」라고도 함)가 0.15 이상, 0.70 이하인 거칠기의 표면을 갖는다.

그리고, 상기 표면층에 볼록부를 담지시키는 거친 입자인 수지 입자는 체적 입도 분포에 있어서, 입경(d1)에 피크(P1)를 갖는다. 상기 입경(d1)의 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 a, 또한 d1보다 큰 입경(d2, d3)의 수지 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 b, c로 했을 때, d1, d2, d3 및 a, b, c가 하기 관계식(1) 내지 (7)을 만족시킨다.

[식 1]

[식 2]

[식 3]

[식 4]

[식 5]

[식 6]

[식 7]

이와 같은 구성의 채용에 의해, 상기한 과제, 즉 번짐과 현상 줄무늬의 양쪽을 동시에 개선할 수 있다.

도 3C는 본 발명의 일 형태에 관한 현상 롤러의 표면 근방의 단면 개략도를 도시한 것이다. 탄성층(2)의 외주에는 표면층(3)이 배치되어 있다. 표면층(3)은 결착 수지인 우레탄 수지와, 상기 우레탄 수지 중에 분산되어 이루어지는 우레탄 수지 입자(31) 및 상기 우레탄 수지 중에 분산되어 이루어지고, 또한 우레탄 수지 입자(31)와 비교하여 상대적으로 입경이 작은 우레탄 수지 입자(32)로 이루어진다. 그리고, 상기 우레탄 수지 입자(31, 32)에 의해, 상기 표면층의 표면에는 볼록부가 형성되어 있다.

그리고, 상기 우레탄 수지 입자는 그 체적 입도 분포에 있어서, 상기 식(1) 내지 (7)을 만족시키고, 또한 상기 표면층의 표면의 Rsk가, 0.15 이상, 0.70 이하, 특히 0.3 이상, 0.60 이하의 수치 범위에 있다.

Rsk는 표면의 거칠기를 구성하고 있는 볼록부의 첨예도의 지표이고, Rsk를 규정함으로써, 규제 블레이드와 현상 롤러의 접촉 상태(접촉점, 접촉 면적 등)를 특정할 수 있게 된다. 그리고, Rsk를 상기 수치 범위 내로 한 경우, 전자 사진 화상에 현상 줄무늬가 발생하는 것을 현저하게 개선할 수 있다. 이는, 규제 블레이드와 현상 롤러의 접촉 개소에 있어서의 현상제의 열화를 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다.

또한, 상기한 관계를 만족시킴으로써, 전자 사진 화상으로의 번짐의 발생을 현저하게 억제할 수 있다. 이는, 도 3C에 도시된 바와 같이, 상대적으로 큰 우레탄 수지 입자(31)의 비존재부가, 상대적으로 작은 우레탄 수지 입자(32)에 의해 미세하게 조면화되어, 현상제의 체류를 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다.

이상의 점에서, 본 발명에 관한 현상 롤러에 따르면, 전자 사진 화상으로의 번짐의 발생, 현상 줄무늬의 발생의 양쪽을 매우 유효하게 개선할 수 있다.

본 발명의 현상 롤러에 있어서의, 수지 입자의 체적 입도 분포의 측정 방법을 이하에 나타낸다.

<수지 입자의 체적 입도 분포의 측정 방법>

우선, 현상 롤러로부터 표면층을 잘라냈다. 잘라낸 표면층을 적당한 방법으 로 찢어서 파단하고, 파단면을 비디오 마이크로스코프와 같은 광학적 확대 관찰 수단으로 관찰한다. 관찰 배율은 500 내지 2000배가 바람직하다.

관찰된 파단면으로부터, 우레탄 수지 입자의 윤곽선이 모두 관찰 가능한 우레탄 수지 입자만을 1000개 선출한다. 선출한 우레탄 수지 입자의 각각에 대해, 그 면적 상당 직경(투영 면적과 동등한 면적을 갖는 원의 직경) : R(㎛)을 구한다.

본 발명에 있어서 사용되는 수지 입자는, 기본적으로는 구 형상이므로, 각각의 우레탄 수지 입자의 체적 : Vn(㎛³)은 식(14)에 의해 산출할 수 있다.

[식 14]

(단, n은 1 내지 1000의 정수)

선출한 1000개의 수지 입자의 각각에 대해, 상기 수지 입자의 체적 : Vn(n은 1 내지 1000의 정수)을 구한다.

이상의 조작에 의해 얻어진 Vn으로부터, 횡축이 입자 직경(㎛)을 나타내고, 종축이 체적분율을 나타내는 히스토그램을 작성한다. 히스토그램의 작성은 이하와 같이 한다.

우선, 히스토그램의 횡축은 수지 입자의 면적 상당 직경 : R(㎛)이다. 히스토그램의 계층은 직경 1.59㎛로부터 64㎛의 구간을 등비급수로 32분할한다.

즉, 히스토그램의 계급치(계급의 단락치) : Xm(㎛)은 식(15)로 나타낸다.

[식 15]

(단, m은 1 내지 33의 정수)

히스토그램의 각 계급에 속하는 수지 입자의 체적의 총 합계를, 하기식으로 나타내는 1000개의 수지 입자의 체적의 총 합계로 나눈 값을, 그 계급에 있어서의 히스토그램의 종축의 값으로 한다.

이상과 같이 하여, 수지 입자 1000개의 체적 입도 분포를 히스토그램으로 나타낸다.

또한, 상기 히스토그램에 있어서, 각 계급의 입경 : RSj(㎛)(단, j는 1 내지 32의 정수)를 식(16)에 따라서 구하고, RSj를 그 계급에 있어서의 대표 입경이라고 정의한다. 즉, 히스토그램의 종축은 어떤 대표 입경의 입자가 전체 입자에 차지하는 체적분율이다.

[식 16]

(단, j ＝ n이고, j는 1 내지 32의 정수)

상기 체적 입도 분포를 나타내는 히스토그램으로부터, 본 발명에 있어서의 입경(d1, d2 및 d3)의 결정 방법을 이하에 나타낸다.

<수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서의 d1, d2 및 d3의 결정 방법>

[d1의 결정 방법]

히스토그램의 종축에 있어서 극대 또한 최대치를 나타내는 계급의 대표 입경을 d1(㎛)로 한다.

[d2, d3의 결정 방법]

<히스토그램의 종축에 있어서, d1보다 큰 입경에 극대치를 갖는 경우>

상기 d1보다도 큰 대표 입경을 갖는 계급에, 히스토그램의 종축에 있어서 극대치를 나타내는 계급을 1개 이상 갖는 경우, 극대치를 나타내는 계급 중 대표 입경이 최대인 계급의 대표 입경을 d2(㎛)로 한다. 이와 같이 하여 정한 d2에 있어서의 계급이 본 발명에 있어서의 피크(P2)가 된다.

또한, d3(㎛)은 히스토그램의 대표 입경(d1과 d2) 사이의 구간에 있어서, 히스토그램의 종축이 극소이고 또한 최소치를 나타내는 계급을 나타낸다.

<히스토그램의 종축에 있어서, d1보다 큰 입경에 극대치를 갖지 않는 경우>

한편, 히스토그램의 대표 입경이 d1보다도 큰 입경 구간에 있어서, 히스토그램의 종축에 극대치를 갖지 않는 경우에는, 이하의 조작을 행함으로써 d2, d3을 결정한다.

상기 d1보다도 큰 대표 입경을 갖는 계급의 대표 입경을, 대표 입경이 작은 쪽으로부터 차례로, R1, R2 …Rx로 한다(단, x는 1 이상의 정수). 다음에, 상기 d1보다도 큰 대표 입경을 갖는 계급의 히스토그램의 종축의 값을 Ax로 하고, 상기 Ax와, 그 양쪽의 계급에 있어서의 종축의 값(Ax － 1 및 Ax ＋ 1)의 산술 평균치(arithmetic average)를 비교한다. 즉, 대표 입경(Rx)을 횡축에, 식(17)에 의해 구해지는 Bx의 값을 종축에 플롯한 그래프에 있어서 극대치를 나타내는 대표 입경(Rx)을 본 발명에 있어서는 d2(㎛)로 한다. 또한, 상기 그래프에 있어서 극대치를 복수 갖는 경우에는, 가장 대표 입경이 큰 Rx를 d2(㎛)로 한다. 이와 같이 하여 정한 d2에 있어서의 계급이, 본 발명에 있어서의 피크(P2)가 된다.

또한, 대표 입경(Rx)을 횡축에, 식(17)에 의해 구해지는 Bx의 값을 종축에 플롯한 그래프에 있어서, 대표 입경(d1과 d2) 사이에 존재하는 극소치를 나타내는 대표 입경(Rx)을 d3(㎛)으로 한다. 상기 그래프에 있어서 극소치가 되는 대표 입경이 복수 존재하는 경우에는, 극소치가 되는 대표 입경 중에서 히스토그램의 종축이 최소가 되는 대표 입경을 d3(㎛)으로 한다.

[식 17]

(단, x는 1 이상의 정수)

<a, b, c의 결정 방법>

또한, 이상과 같이 하여 결정한 대표 입경(d1, d2 및 d3)의 입자가 전체 입자에 차지하는 체적분율을, 상기 체적 입도 분포를 나타내는 히스토그램으로부터 판독하여 각각 a, b 및 c로 한다.

<거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 측정 방법>

본 발명에 있어서의 현상 롤러 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)는 JIS B0601-2001에 준거하여 측정하였다. 구체적인 측정 방법을 이하에 나타낸다.

현상 롤러를 온도 23℃/습도 55％Rh의 환경에 24시간 정치하였다. 계속해서, 온도 23℃/습도 55％Rh의 환경에 있어서, 접촉식 표면 거칠기계(상품명 : SE-3500 ; 코사카 연구소제)를 사용하여 당해 현상 롤러의 축 방향에 관하여, 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)를 측정하였다.

측정 위치는, 이하에 도시한 바와 같이 축 방향 3개소 × 둘레 방향 4개소의 합계 12개소를 측정하고, 이들 12점의 평균치를 현상 롤러 표면 거칠기의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 값으로 하였다. 측정 위치, 측정 조건을 이하에 나타낸다. 축 방향 중심부와, 축 방향 양단부로부터 내측으로 각 30㎜의 위치의 3점을 둘레 방향으로 각도 90° 간격으로 합계 12점에 관하여, 현상 롤러 축 방향으로 측정하고, 그 평균치를 현상 롤러의 Rsk의 값으로 하였다. 측정 조건을 이하에 나타낸다.

<측정 위치>

축 방향 : 현상 롤러 축 방향 중심부와, 축 방향 양단부로부터 내측으로 각 30㎜의 위치의 3점

둘레 방향 : 상기 축 방향 3점에 각각에 관하여, 둘레 방향으로 각도 90° 간격

<측정 조건>

측정 방향 : 현상 롤러 축 방향

컷오프 : 0.8㎜

필터 : 2CR

평가 길이 : 4㎜

측정 속도 : 1㎜/초

여기서, 수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서, 하기 (aa), (ab) 또는 (ac)의 경우 및 Rsk의 값이 0.70을 초과하는 경우, 도 3C의 G로 나타내는 현상 롤러 표면과 규제 블레이드로 형성되는 갭이 과도하게 커진다. 그리고, 이 갭 내에 현상제가 체류하는 경우가 있다.

(aa) d2가 27㎛를 초과하는 경우

(ab) d1과 d2의 입경차(d2 － d1)가 12㎛를 초과하는 경우

(ac) b가 8.0체적％를 초과하는 경우

또한, 수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서 이하의 (ad), (ae) 또는 (af)의 경우, 도 3C의 G로 나타내는 현상 롤러 표면과 규제 블레이드로 형성되는 갭 내에 있어서, 현상 롤러 표면과 현상제의 접촉 면적이 증대함으로써 현상제의 체류가 발생한다.

(ad) d1이 6㎛ 미만인 경우, 도 3C의 32로 나타내는 입자가 지나치게 작은 것에 의해, 현상 롤러 표면 근방은 도 3D에 도시한 바와 같이 되어, 상대적으로 큰 입자(31)의 비존재부를 조면화할 수 없다.

(ae) a/b의 값이 1.5 미만인 경우, 도 3C에 있어서 32로 나타내는 입자의 함유율이 낮아, 현상 롤러 표면을 미세하게 조면화할 수 없다.

(af) d1이 22㎛를 초과하는 경우, 현상 롤러 표면 근방은 도 3E에 도시한 바와 같이 되어, 32로 나타내는 입자가 크고 입자의 곡률이 작으므로, 상대적으로 큰 입자(31)의 비존재부를 미세하게 조면화할 수 없다.

이상과 같은 요인으로, 도 3A 내지 도 3E의 G로 나타내는 현상 롤러 표면과 규제 블레이드로 형성되는 갭 내에 있어서 현상제의 체류가 발생한 경우, 감광 드럼이나 현상제 공급 부재 등의 부재와 반복해서 문질러지는 동안에 현상제가 찌그러지는 경우가 있다. 그 결과로서, 현상 롤러 표면에 융착하여, 전자 사진 화상에 번짐이 발생하는 경우가 있다.

한편, 수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서 이하의 (ag), (ah), (ai), (aj) 또는 (ak)의 경우와 Rsk의 값이 0.15 미만인 경우, 도 3C의 G로 나타내는 갭이 과도하게 작아진다.

(ag) d2가 10㎛ 미만인 경우

(ah) d1과 d2의 입경차(d2 － d1)가 4㎛ 미만인 경우

(ai) a/b의 값이 7.0을 초과하는 경우

(aj) b가 2.0체적％ 미만인 경우

(ak) c/b의 값이 1.1을 초과하는 경우

이와 같은 경우, 현상 롤러와 규제 블레이드의 접촉부가 많아져, 현상 줄무늬가 발생하기 쉬워진다.

여기서, 본 발명에 있어서 표면층의 결착 수지에 우레탄 수지를 사용한 경우에는, 수지 입자도 우레탄 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 내구에 의해 결착 수지 중에서 수지 입자가 탈락하여, 현상 롤러의 표면 프로파일이나 상기 갭이 변화되는 경우가 없기 때문이다.

<축심체>

본 발명에 있어서, 축심체(1)로서는 양호한 도전성을 갖는 것이면, 모두 사용할 수 있다. 통상은 금속, 예를 들어 알루미늄이나 철, 스테인리스(SUS) 등의 원기둥체나 원통체가 사용된다. 당해 원기둥체나 원통체의 외경은, 예를 들어 4 내지 10㎜이다.

<탄성층>

다음에, 상기 축심체(1)의 외주에 형성하는 도전성의 탄성층(2)에 대해 설명한다. 실리콘 고무나 EPDM 또는 우레탄 등의 엘라스토머, 혹은 그 밖의 수지 성형체를 기재(基材)로서 사용한다. 당해 기재에 대해, 카본블랙, 금속, 금속 산화물과 같은 전자 도전성 물질이나, 과염소산나트륨과 같은 이온 도전 물질을 배합한다. 상기 전자 도전성 물질이나 이온 도전 물질의 배합에 의해 적절한 저항 영역 10³ 내지 10¹⁰Ω㎝, 바람직하게는 10⁴ 내지 10⁸Ω㎝로 조정한다. 이때, 탄성층의 경도는, ASKER-C 경도 25 내지 60°로 하는 것이 바람직하다.

상기 탄성층(2)의 기재의 재료의 예는, 이하의 것을 포함한다.

ㆍ 폴리우레탄, 천연 고무, 부틸 고무, 니트릴 고무, 폴리이소플렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 실리콘 고무, 스틸렌부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴 고무, 이들의 혼합물 등.

이들 중에서, 저경도이고 또한 고반발 탄성이라는 특이한 특성을 가지므로 실리콘 고무가 바람직하게 사용된다.

<표면층의 결착 수지>

상기 탄성층의 외주에 형성되는 표면층(3)의 결착 수지로서는, 토너의 대전성이나 내마모성으로부터 폴리우레탄 수지가 바람직하다. 특히, 표면층의 경도를 작게 할 수 있고, 토너의 대전능이 높으므로, 폴리에테르폴리우레탄 수지가 특히 바람직하다.

폴리에테르폴리우레탄 수지는 공지의 폴리에테르폴리올과 이소시아네이트 화합물의 반응에 의해 얻을 수 있다. 폴리에테르폴리올로서는, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등을 들 수 있다. 또한, 이들 폴리올 성분은 필요에 따라서 미리 2,4-톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 1,4디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 이소포론디이소시아네이트(IPDI) 등의 이소시아네이트에 의해 사슬 연장된 프리폴리머로 해도 좋다.

이들 폴리올 성분과 반응시키는 이소시아네이트 화합물의 예는, 이하의 것을 포함한다.

ㆍ 에틸렌디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트(H, DI) 등의 지방족 폴리이소시아네이트 ;

ㆍ 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 시클로헥산1,3-디이소시아네이트, 시클로헥산1,4-디이소시아네이트 등의 지환족 폴리이소시아네이트 ;

ㆍ 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 디페닐 메탄디이소시아네이트(MDI) 등의 방향족 폴리이소시아네이트 ;

ㆍ 상기한 것의 변성물, 공중합물, 그 블록체.

단, 이들로 한정되는 것은 아니다.

<수지 입자>

상기 표면층(3)에 함유되는 수지 입자로서는, 구 형상의 수지 입자가 바람직하다.

또한, 결착 수지와의 밀착성과 토너로의 전하 부여성으로부터 우레탄 수지 입자가 바람직하다.

또한, 전술한 바와 같이 번짐과 현상 줄무늬의 관점에서, 구 형상 우레탄 수지 입자가 체적 입도 분포에 있어서 상기 관계식(1) 내지 (7)을 만족시키면, 함유되는 우레탄 수지 입자는 단독이라도 복수 혼합해도 상관없다.

또한, 수지 입자의 체적 입도 분포를 제어하기 위해, 수지 입자를 분급해도 좋다. 여기서, 분급기는 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 분류기, 중력 분급기, 원심 분급기, 관성 분급기 등의 통상의 분급기를 사용할 수 있다. 특히, 중력 분급기, 원심 분급기, 관성 분급기 등의 풍력 분급기를 사용하는 것이 바람직하다. 생산성이 양호해 분급점의 변경을 용이하게 할 수 있기 때문이다.

또한, 현상 롤러 표면층에 있어서, 이하의 식(8) 내지 (10)을 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 우레탄 수지 100 질량부에 대한 수지 입자의 배합량을 A[질량부]로 한다. 표면층의 두께를 t[㎛]로 한다. 또한, 구 형상 우레탄 수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서, 표면층의 두께의 1.2배 이상의 입경의 입자의 비율을 B[％]로 한다. 이에 의해, 상기 현상 롤러의 표면 거칠기에 있어서, 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)를, 0.15 이상, 0.7 이하로 정확하게 컨트롤할 수 있다.

[식 8]

[식 9]

[식 10]

또한, 상기 현상 롤러의 표면 거칠기에 있어서, 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)를 본 발명의 바람직한 범위인 0.3 내지 0.6으로 컨트롤할 수 있으므로, 상기 t가 식(11)을 만족시키고, 상기 A 및 B가 식(12)를 만족시키는 것이 바람직하다.

[식 11]

[식 12]

또한, 현상 롤러 표면의 마이크로 고무 경도를 30도 이상 38도 이하로 함으로써, 번짐의 억제 효과를 높일 수 있다. 이는, 현상 롤러 표면 경도를 적절하게 작게 함으로써 현상제에 대한 데미지를 경감시킬 수 있는 것에 의한 것이다.

<제법>

본 발명에 관한 현상 롤러는 축심체의 외주에 탄성층을 형성한다. 상기 탄성층의 외주에 표면층을 배치한다.

상기 표면층은 결착 수지 100 질량부에 대해, 체적 평균 입경이 6㎛ 이상, 22㎛ 이하인 수지 입자를 12 질량부 이상, 35 질량부 이하, 체적 평균 입경이 10㎛ 이상, 27㎛ 이하인 수지 입자를 3 질량부 이상, 15 질량부 이하 함유시킴으로써 얻어진다.

특히, 결착 수지 100 질량부에 대해, 상기 체적 평균 입경이 7㎛ 이상, 10㎛ 이하인 수지 입자를 15 질량부 이상, 25 질량부 이하, 체적 평균 입경이 12㎛ 이상, 20㎛ 이하인 수지 입자를 5 질량부 이상, 10 질량부 이하 함유하는 표면층이 바람직하다.

우레탄 수지 입자로서는, 어떤 것이든 사용할 수 있으나, 분산성, 안정성이 우수하므로 가교 우레탄 수지로 이루어지는 구 형상 입자가 바람직하다.

우레탄 수지 입자의 체적 평균 입경은 정밀 입도 분포 측정 장치[상품명 : 멀티사이저(Multisizer)2 ; 벡크만 콜터사제]에 의해 측정할 수 있다. 상기 정밀 입도 분포 측정 장치에, 개수 분포 및 체적 분포를 출력하는 인터페이스(닛카키 바이오스사제) 및 퍼스널 컴퓨터를 접속한다. 전해액으로서, 1급 염화나트륨을 사용하여 1％ NaCl 수용액을 조제한다. 전해액으로서는, 아이소톤(ISOTON)(R-II : 상품명 ; 벡크만 콜터사제) 등을 사용해도 좋다. 상기 전해액 100 내지 150ml 중에 분산제로서 계면 활성제(바람직하게는 알킬벤젠술폰산염)를 0.1 내지 5ml 추가하고, 또한 측정 시료를 2 내지 20㎎ 추가한다. 측정 시료를 현탁한 전해액을, 초음 파 분산기로 약 1 내지 3분간 분산 처리한다. 상기 초음파 처리된 전해액을 측정 샘플로 하여, 100㎛의 애퍼쳐를 채용한 상기 정밀 입도 분포 측정 장치에 의해, 1.59㎛ 내지 64.00㎛의 범위에서 128채널의 체적 입도 분포를 측정한다. 측정된 50％ D 직경을 본 발명에 있어서의 구 형상 우레탄 수지 입자의 체적 평균 입경으로 한다.

본 발명에 관한 현상 롤러는, 축심체의 외주에 공지의 방법을 사용하여 탄성층을 형성하고 그 외주에 표면층을 공지의 방법에 의해 형성함으로써 얻을 수 있다. 여기서, 탄성층의 형성 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 높은 치수 정밀도로 탄성층을 형성할 수 있으므로 형 내에 탄성 재료를 주입함으로써 탄성층을 형성하는 방법이 바람직하다.

또한, 표면층의 형성 방법으로서도 특별히 한정되는 것은 아니다. 안정된 표면 형상을 얻을 수 있으므로, 표면층 도료를 탄성층 상에 코트하는 방법이 바람직하다. 특히 생산 안정성이 우수하므로 일본 특허 출원 공개 소57-5047호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 침지조 상단부로부터 도료를 오버플로우시키는 딥 코트가 바람직하다. 도 6은 오버플로우 방식의 침지 도공의 개략도이다. 부호 25는 원통형의 침지조로, 롤러 외형보다도 큰 내경을 갖고, 롤러의 축 방향 길이보다도 큰 깊이를 갖고 있다. 침지조(25)의 상부 모서리 외주에는 환 형상의 액수용부가 설치되어 있고, 교반 탱크(27)와 접속되어 있다.

또한, 침지조(25)의 저부는 교반 탱크(27)와 접속되어 있고, 교반 탱크(27)의 도료는 액송 펌프(26)에 의해 침지조(25)의 저부로 송입된다. 침지조(25)의 저 부로 송입된 도료는 침지조의 상단부로부터 오버플로우하여 침지조(25)의 상부 모서리 외주의 액수용부를 통해 교반 탱크(27)로 복귀된다. 축심체(1) 상에 탄성층(2)을 설치한 롤러 부재는 승강 장치(28)에 수직으로 고정되어, 침지조(25) 중에 침지하고, 인상함으로써 수지층(3)이 형성된다.

<저항 조정제>

본 발명에 있어서 탄성층(2) 및 표면층(3)의 전기 저항을 조정하기 위해 사용되는 도전성 재료로서는, 전자 도전성 재료라도, 이온 도전성 재료라도 좋다.

<전자 도전성 재료>

전자 도전성 재료의 예는 이하의 것을 포함한다.

1) 도전성 카본(예를 들어, 케첸블랙 EC, 아세틸렌블랙 등).

2) 고무용 카본{예를 들어, 초내마모성 퍼니스[Super Abrasion Furnace(SAF)], 준초내마모성 퍼니스[IntemediateSAF(ISAF)], 고내마모성 퍼니스[High Abrasion Furnace(HAF)], 양호 압출성 퍼니스[Fast Extrusion Furnace(FEF)], 일반 용도 퍼니스[General Purpose Furnace(GPF)], [Semi Reinforcing Furnace(SRF)], 미립자 열분해[Fine Thermal(FT)], 중간 열분해[Medium Thermal(MT)] 등}.

3) 산화 처리 등을 실시한 컬러(잉크)용 카본.

4) 구리, 은, 게르마늄 등의 금속 및 금속 산화물 등.

이 중에서, 소량으로 도전성을 제어할 수 있으므로 카본블랙이 바람직하다. 이들 도전성 분체는, 통상 기재 100 중량부에 대해 0.5 내지 50 중량부, 특히 1 내 지 30 중량부의 범위에서 적절하게 사용된다.

<이온 도전성 재료>

이온 도전성 재료의 예는 이하의 것을 포함한다.

1) 과염소산나트륨, 과염소산리튬, 과염소산칼슘, 염화리튬 등의 무기 이온성 도전 물질.

2) 변성 지방족 디메틸암모늄에토설페이트, 스테아릴암모늄아세테이트의 유기 이온성 도전 물질.

본 발명에 있어서, 탄성층(2)을 형성하는 재료 중으로의 상기 저항 조정재의 분산 방법으로서는 특별히 제한되는 것이 아니라, 롤, 반바리 믹서(banbury mixer), 가압 니더 등의 공지의 장치를 사용하여 분산할 수 있다.

표면층(3)을 형성하는 도료 중으로의 상기 저항 조정제나 상기 우레탄 수지 입자의 분산 방법은 특별히 제한되지 않는다. 수지 재료를 적당한 유기 용제에 용해시킨 수지 용액 중에 상기 저항 조정제나 상기 우레탄 수지 입자 등을 첨가하여, 샌드 그라인더, 샌드밀, 볼밀 등의 공지의 장치를 사용하여 분산할 수 있다.

<현상 롤러의 전기 저항>

본 발명의 현상 롤러의 전기 저항으로서는, 1 × 10⁵Ω 이상, 1 × 10⁷Ω 이하가 바람직하다. 즉, 현상 블레이드에 바이어스를 인가한 프로세스에 사용한 경우, 전기 저항치가 1 × 10⁵Ω 미만인 경우에는 블레이드 바이어스 리크가 발생하기 쉽고, 전기 저항치가 1 × 10⁷Ω을 초과하는 경우에는 현상 네거티브 고스트가 발생 하기 쉽다.

<현상 롤러의 전기 저항 측정 방법>

전기 저항 측정 장치로서는, 도 7에 도시된 바와 같은 장치를 사용한다. 현상 롤러(6)는 현상 롤러의 축심체의 양단부에 각각 4.9N의 하중을 가하여 직경 50㎜의 금속 드럼(29)에 접촉되어 있고, 금속 드럼(29)을 도시하지 않은 구동 수단에 의해 표면 속도 50㎜/sec로 구동함으로써 현상 롤러(6)는 종동 회전된다.

고압 전원(HV)으로부터 현상 롤러의 축심체에 ＋50V의 전압을 인가한다. 금속 롤러(29)와 그라운드 사이에 배치한 기지의 전기 저항을 갖는 저항기(R)의 양단부의 전위차를 디지털 멀티미터 DMM(FLUKE사제 189TRUE RMS MULTIMETER)를 사용하여 계측한다. 당해 전기 저항은 현상 롤러의 전기 저항에 대해 2자리수 이상 전기 저항이 낮은 것을 사용한다.

그 전위차와 저항기의 전기 저항으로부터, 현상 롤러를 통해 금속 롤러에 흐른 전류를 계산에 의해 구한다. 그 전류와 인가 전압 50V로부터 계산함으로써 현상 롤러의 전기 저항치를 구한다.

여기서, 디지털 멀티미터에서의 측정은 전압 인가 2초 후로부터 3초간 샘플링을 행하여, 그 평균치로부터 계산되는 값을 현상 롤러의 저항치로 한다.

<현상 장치>

또한, 본 발명에 관한 현상 장치(10)는 상기 현상 롤러를 구비한 전자 사진 장치에 사용되는 현상 장치이다.

당해 현상 장치는 1성분 건식 현상제와, 현상제를 표면에 담지하는 현상 롤 러와, 현상 롤러 상의 현상제량을 제어하는 현상 블레이드를 갖는다.

그리고, 현상 롤러로서, 본 발명에 관한 현상 롤러를 사용함으로써, 어떤 토너를 이용한 경우에 있어서도 번짐과 현상 줄무늬의 양쪽을 동시에 개선할 수 있다.

또한, 보다 높은 현상 줄무늬와 번짐의 개선 효과가 얻어지므로, 상기 현상제의 체적 평균 입경을 dt로 했을 때, 이하의 관계식 (13)을 만족시키는 것이 바람직하고, 현상제의 체적 평균 입경(dt)은 5.0㎛ 이상 6.5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

[식 13]

이들 현상 장치는, 도 5에 도시한 바와 같이 감광 드럼, 클리닝 블레이드, 폐토너 수용 용기, 대전 장치와 함께 일체의 올인원 프로세스 카트리지(4)로서 사용할 수도 있다.

여기서, 현상제의 체적 평균 입경은 정밀 입도 분포 측정 장치[상품명 : 멀티사이저(Multisizer)2 ; 벡크만 콜터사제)에 의해 측정할 수 있다.

당해 정밀 입도 분포 측정 장치에, 개수 분포 및 체적 분포를 출력하는 인터페이스(닛카키 바이오스사제) 및 퍼스널 컴퓨터를 접속한다.

전해액으로서, 1급 염화나트륨을 사용하여 1％ NaCl 수용액을 조제한다. 전해액으로서는, 아이소톤(ISOTON)(R-II : 상품명 ; 벡크만 콜터사제) 등을 사용해도 좋다. 상기 전해액 100 내지 150ml 중에 분산제로서 계면 활성제(바람직하게는 알 킬벤젠술폰산염)를 0.1 내지 5ml 추가하고, 또한 측정 시료를 2 내지 20㎎ 추가한다. 측정 시료를 현탁한 전해액을 초음파 분산기로 약 1 내지 3분간 분산 처리한다. 상기 초음파처리된 전해액을 측정 샘플에 사용한다. 그리고, 100㎛의 애퍼쳐를 채용하는 상기 콜터 멀티사이저에 의해, 1.59㎛ 내지 64.00㎛의 범위에서 16채널의 체적 입도 분포를 측정한다. 측정된 550％ D 직경을 본 발명에 있어서의 현상제의 체적 평균 입경으로 한다.

본 발명에 사용할 수 있는 현상제(토너)는, 예를 들어 이하와 같은 방법으로 제조할 수 있으나, 이하의 방법으로 한정되는 것은 아니다.

1) 일본 특허 공고 소36-10231호 공보, 일본 특허 출원 공개 소59-53856호 공보, 일본 특허 출원 공개 소59-61842호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2006-106198호 공보 등에 기재되어 있는 현탁 중합법을 사용하여 직접 토너 입자를 생성하는 방법.

2) 단량체에는 가용이고 수용성 중합 개시제의 존재 하에서 직접 중합시켜 토너 입자를 생성하는 소프 프리 중합법으로 대표되는 유화 중합법.

3) 마이크로캡슐 제법과 같은 계면 중합법.

4) in site 중합법에 의한 방법.

5) 코어 셀베이션법에 의한 방법.

6) 일본 특허 출원 공개 소62-106473호 공보나 일본 특허 출원 공개 소63-186253호 공보 등에 개시되어 있는 적어도 1종 이상의 미립자를 응집시켜 원하는 입경의 토너 입자를 얻는 회합 중합법에 의한 방법.

7) 단분산을 특징으로 하는 분산 중합법에 의한 방법.

8) 비수용성 유기 용매에 필요한 수지류를 용해시킨 후, 수중에서 토너 입자를 얻는 유화 분산법에 의한 방법.

9) 이하의 공정을 포함하는 파쇄법.

가압 니더나 압출기, 또는 미디어 분산기 등을 사용하여 토너 성분을 혼합, 균일하게 분산시키는 공정.

그 후, 냉각하여, 혼합물을 기계적 또는 제트 기류 하에서 타겟에 충돌시켜 원하는 토너 입경으로 미분쇄하는 공정.

그 후, 입도 분포를 더욱 샤프하게 하는 분급 공정.

10) 분쇄법으로 얻어진 토너 입자를 용매 중에서 가열 등에 의해 구형화 처리하여, 토너 입자를 얻는 방법.

그 중에서도, 현탁 중합법, 회합 중합법, 유화 분산법에 의한 토너 입자의 제조가 바람직하고, 보다 바람직하게는 소입경의 토너 입자가 용이하게 얻어지는 현탁 중합 방법이다.

또한, 토너 입자의 형상은 구형에 가까운 것이 바람직하고, 구체적으로는, 토너 입자의 형상 계수는 SF － 1이 100 내지 150, 보다 바람직하게는 100 내지 140, 더욱 바람직하게는 100 내지 130의 범위이다. 또한, SF － 2가 100 내지 140, 보다 바람직하게는 100 내지 130, 더욱 바람직하게는 100 내지 120의 범위 내이다. 토너의 형상 계수(SF － 1, SF － 2)의 측정 방법을 이하에 나타낸다.

<토너의 형상 계수 SF － 1, SF － 2의 측정 방법>

전자 현미경[상품명 : FE-SEM(S-800) ; 히타치 제작소제]을 사용하여, 확대 배율 3000배로 토너상을 무작위로 100개 샘플링한다. 그 화상 정보를 화상 해석 장치(상품명 : Luzex3 ; 니레코사제)에 인터페이스를 통해 도입하고, 해석을 행하여 하기식으로부터 산출하여 얻어진 값으로 정의하고 있다.

(MXLNG : 절대 최대 길이, AREA : 토너 투영 면적, PERI : 둘레 길이)

또한, 상기 현상 블레이드에 바이어스를 인가하는 기구를 갖는 현상 장치에 있어서도, 본 발명의 현상 롤러를 사용한 경우, 현상 줄무늬와 번짐을 개선할 수 있으므로 바람직하다.

도 5는 본 발명의 현상 롤러 및 현상 롤러를 구비한 프로세스 카트리지를 사용한 화상 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 5의 화상 형성 장치에는 프로세스 카트리지(4)가 탈착 가능하게 장착되어 있다.

상기 프로세스 카트리지(4)는 현상 롤러(6), 현상제 도포 부재(7), 현상제(8), 현상 장치(10), 감광 드럼(5), 클리닝 블레이드(14), 폐토너 수용 용기(13), 대전 장치(12)를 포함한다. 현상 장치(10)는 블레이드 바이어스를 인가할 수 있는 기구를 갖는 현상 블레이드(9)로 이루어진다. 감광 드럼(5)은 화살표 방향으로 회전하여, 감광 드럼(5)을 대전 처리하기 위한 대전 부재(12)에 의해 균일하게 대전되고, 감광 드럼(5)에 정전 잠상을 기입하는 노광 수단인 레이저광(11)에 의해, 그 표면에 정전 잠상이 형성된다. 상기 정전 잠상은 감광 드럼(5)에 대해 접촉 배치되는 현상 장치(10)에 의해 토너가 부여됨으로써 현상되어, 토너상으로서 가시화된다.

현상은 노광부에 토너상을 형성하는, 소위 반전 현상을 행하고 있다. 기록 매체인 종이(22)는 급지 롤러(23)와 흡착 롤러(24)에 의해 전사 반송 벨트(20)에 공급된다. 부호 18은 흡착 롤러(24)에 바이어스를 인가하는 바이어스 전원이다. 전사 반송 벨트(20)는 구동 롤러(16), 텐션 롤러 및 종동 롤러(21) 사이에 걸쳐져, 구동 롤러(16)에 의해 회전되고 있다. 그리고, 가시화된 감광 드럼(5) 상의 토너상은 전사 반송 벨트(20)에 의해 반송되는 종이(22)에, 전사 롤러(17)에 의해 전사된다. 토너상이 전사된 종이(22)는 정착 장치(15)에 의해 정착 처리되어, 장치 밖으로 배지(排紙)되어 프린트 동작이 종료된다.

한편, 전사되지 않고 감광 드럼(5) 상에 잔존한 전사 잔류 토너는 감광체 표면을 클리닝하기 위한 클리닝 부재인 클리닝 블레이드(14)에 의해 긁어내어져 폐토너 용기(13)에 수납되고, 클리닝된 감광 드럼(5)은 상술 작용을 반복해서 행한다.

현상 장치(10)는 1성분 현상제로서 비자성 토너(8)를 수용한 현상 용기와, 현상 용기 내의 길이 방향으로 연장되는 개구부에 위치해 감광 드럼(5)과 대향 설치된 현상제 담지체로서의 현상 롤러(6)를 구비한다. 그리고, 감광 드럼(5) 상의 정전 잠상을 현상하여 가시화하도록 되어 있다.

현상 장치(10)에 있어서의 현상 프로세스를 이하에 설명한다. 회전 가능하게 지지된 토너 도포 부재(7)에 의해 현상 롤러(6) 상에 토너가 도포된다. 현상 롤러(6) 상에 도포된 토너는 현상 롤러(6)의 회전에 의해 현상 블레이드(9)와 마찰 된다. 여기서, 현상 블레이드(9)에 인가된 바이어스에 의해 현상 롤러 상의 토너는 현상 롤러 상에 균일하게 코트된다. 현상 롤러(6)는 감광 드럼(5)과 회전하면서 접촉하고, 감광 드럼(5) 상에 형성된 정전 잠상을 현상 롤러(6) 상에 코트된 토너에 의해 현상함으로써 화상이 형성된다. 여기서, 현상 블레이드(9)에 인가되는 바이어스의 극성은 토너의 대전 극성과 동극성이고, 그 전압으로서는 현상 바이어스보다도 수십V 내지 수백V 높은 전압이 일반적이다. 이와 같이 현상 블레이드에 바이어스를 인가하는 경우에는, 현상 블레이드는 도전성인 것이 바람직하고, 인 청동이나 스테인리스 등의 금속인 것이 보다 바람직하다.

토너 도포 부재(7)의 구조로서는, 발포 골격 형상 스펀지 구조나 축심체 상에 레이온, 폴리아미드 등의 섬유를 식모(植毛)한 퍼블러시 구조인 것이, 현상 롤러(6)로의 토너(8) 공급 및 미현상 토너의 박리의 점에서 바람직하다. 예를 들어, 축심체 상에 폴리우레탄 폼을 설치한 탄성 롤러를 사용할 수 있다.

이 토너 도포 부재(7)의 현상 롤러(6)에 대한 접촉 폭으로서는, 1㎜ 이상, 8㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 현상 롤러(6)에 대해 그 접촉부에 있어서 상대 속도를 갖게 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 사용하여 상세하게 설명하지만, 본 실시예는 본 발명을 전혀 한정하는 것은 아니다.

각 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 수지 입자의 종류는 이하와 같다. 또한, 각 수지 입자의 체적 평균 입경은 정밀 입도 분포 측정 장치[상품명 : 멀티사이저(Multisizer)2 ; 벡크만 콜터(Beckman Coulter, Inc.)사제에 의한 측정치이다.

<수지 입자 A>

우레탄 수지 입자(상품명 : 아트펄C800 투명 ; 네가미고교사제, 체적 평균 입경 7.3㎛).

<수지 입자 B>

우레탄 수지 입자(상품명 : 아트펄C600 투명 ; 네가미고교사제, 체적 평균 입경 10.3㎛).

<수지 입자 C>

우레탄 수지 입자(상품명 : 아트펄C400 투명 ; 네가미고교사제, 체적 평균 입경 14.0㎛).

<수지 입자 D>

우레탄 수지 입자(상품명 : 아트펄C300 투명 ; 네가미고교사제, 체적 평균 입경 21.5㎛).

<수지 입자 E>

우레탄 수지 입자(상품명 : 아트펄C200 투명 ; 네가미고교사제, 체적 평균 입경 30.5㎛).

<수지 입자 Aa>

수지 입자 A를 분급 장치(상품명 : 터보 플렉스 100 ATP ; 호소카와미클론사제)를 사용하여 조분(粗粉)을 제거하여, 체적 평균 입경 6.0㎛, 25％ D 직경 5.0㎛, 75％ D 직경 6.7㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ab>

수지 입자 A를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 6.8㎛, 25％ D 직경 5.3㎛, 75％ D 직경 7.3㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ac>

수지 입자 A를 상기한 분급 장치를 사용하여 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 4.7㎛, 25％ D 직경 4.0㎛, 75％ D 직경 5.2㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ad>

입자 A를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 7.5㎛, 25％ D 직경 6.5㎛, 75％ D 직경 7.8㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ae>

입자 A를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 7.0㎛, 25％ D 직경 6.2㎛, 75％ D 직경 7.2㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ba>

입자 B를 상기한 분급 장치를 사용하여 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 9.3㎛, 25％ D 직경 7.6㎛, 75％ D 직경 10.7㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Bb>

수지 입자 B를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 10.0㎛, 25％ D 직경 8.5㎛, 75％ D 직경 10.7㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ca>

수지 입자 C를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분을 제거하여, 체적 평균 입경 15.3㎛, 25％ D 직경 12.3㎛, 75％ D 직경 17.0㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Cb>

수지 입자 C를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 12.3㎛, 25％ D 직경 9.2㎛, 75％ D 직경 14.7㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Cc>

수지 입자 C를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 14.8㎛, 25％ D 직경 13.5㎛, 75％ D 직경 15.1㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ce>

수지 입자 C를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 12.0㎛, 25％ D 직경 10.5㎛, 75％ D 직경 12.9㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Cf>

수지 입자 C를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 17.3㎛, 25％ D 직경 15.3㎛, 75％ D 직경 18.4㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Ea>

수지 입자 E를 상기한 분급 장치를 사용하여 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 26.5㎛, 25％ D 직경 19.6㎛, 75％ D 직경 32.0㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Da>

수지 입자 D를 상기한 분급 장치를 사용하여 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 19.3㎛, 25％ D 직경 15.5㎛, 75％ D 직경 23.3㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Db>

수지 입자 D를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분을 제거하여, 체적 평균 입 경 24.2㎛, 25％ D 직경 20.2㎛, 75％ D 직경 26.9㎛로 조정한 것.

<수지 입자 Dc>

수지 입자 D를 상기한 분급 장치를 사용하여 미분 및 조분을 제거하여, 체적 평균 입경 19.5㎛, 25％ D 직경 17.3㎛, 75％ D 직경 20.5㎛로 조정한 것.

<수지 입자 F>

아크릴 수지 입자(상품명 : 케미스노 MX1500H ; 소켄카가쿠사제, 체적 평균 입경 15.0㎛).

(제1 실시예)

[현상 롤러의 조제]

[탄성층의 형성]

직경 8㎜의 SUS제인 코어바(core bar)의 표면에 니켈 도금을 실시하고, 또한 프라이머(상품명 : DY35-051, 도레이 다우코닝 실리콘사제)를 도포, 베이킹한 것을 축심체(1)로서 준비하였다.

당해 축심체(1)를, 내경 16㎜의 원통 형상 금형의 내부에, 당해 원통 형상 금형과 동심이 되도록 배치하였다. 계속해서, 이하의 조성의 부가형 실리콘 고무 조성물을 금형 내에 주입하였다. 계속해서, 금형을 가열하여 당해 부가형 실리콘 고무 조성물을 온도 150℃에서 15분간 가황 경화하였다. 경화된 실리콘 고무를 금형으로부터 탈형한 후, 당해 실리콘 고무를, 다시 온도 200℃에서 2시간 가열하여, 경화 반응을 완결시켰다. 그리고, 두께 4㎜의 실리콘 고무로 이루어지는 탄성층(2)을 축심체(1)의 외주에 설치하였다.

<부가형 실리콘 고무 조성물의 조성>

ㆍ 액상 실리콘 고무(상품명 : SE6724A/B, 도레이 다우코닝 실리콘사제) : 100 질량부,

ㆍ 카본블랙(상품명 : 토카블랙 #7360SB, 토카이 카본사제) : 35 질량부,

ㆍ 내열성 부여제로서의 실리카 분체 : 0.2 질량부,

ㆍ 백금 촉매 : 0.1 질량부.

[폴리올의 합성]

하기의 재료를 MEK 용매 중에서 단계적으로 혼합하여, 질소 분위기 하 80℃에서 7시간 반응시켜, 수산기가가 20인 폴리에테르폴리올을 제작하였다.

ㆍ 폴리테트라메틸렌글리콜(상품명 : PTG1000SN, 호도가야 카가쿠사제) : 100 질량부,

ㆍ 이소시아네이트 화합물(상품명 : 미리오네이트 MT, 니폰 폴리우레탄 고교사제) : 20 질량부.

[이소시아네이트의 합성]

질소 분위기 하에서, 하기의 재료를 온도 90℃에서 2시간 가열 반응시켰다.

ㆍ 수평균 분자량 500의 폴리프로필렌글리콜 : 100 질량부,

ㆍ 조제 MDI : 57질량부.

계속해서, 부틸셀로솔브를 고형분 70％가 되도록 추가하여, 고형분당의 NCO％가 5.0％인 이소시아네이트 화합물을 얻었다. 그 후, 반응물 온도 50℃의 조건 하에서 MEK 옥심 22 질량부를 적하하여, 블록 폴리이소시아네이트 A를 얻었다.

[표면층용 도료의 제작]

상기와 같이 하여 제작한 폴리올과, 블록 폴리이소시아네이트 A를, NCO/OH기 비가 1.4가 되도록 혼합하였다. 당해 혼합물에 결착 수지고형분 100 질량부에 대해, 카본블랙(상품명 : MA100, 미츠비시 카가쿠사제, Ph ＝ 3.5) 20 질량부를 혼합하였다. 또한, 총 고형분비가 35 질량％가 되도록 MEK를 추가하고, 1.5㎜의 입경의 유리 비즈를 사용하고 샌드밀을 사용하여 4시간 분산하여 분산액(1)을 제작하였다.

한편, 상기 분산액(1) 중의 결착 수지 성분 고형분과 동량의 MEK 중에, 하기의 수지 입자를 첨가하여, 초음파 분산함으로써 구 형상 수지 입자 분산액을 얻었다.

ㆍ 수지 입자 A : 24 질량부,

ㆍ 수지 입자 C ; 6 질량부.

이렇게 하여 얻어진 수지 입자 분산액을 분산액(1)에 추가하고, 샌드밀을 사용하여 다시 30분간 분산하여 표면층용 도료를 얻었다.

본 발명에 있어서는, 표면층 중에 첨가한 수지 입자의, 표면층 결착 수지 첨가량과 결과를 표 1에 나타낸다.

[탄성층 상으로의 표면층의 형성]

상기와 같이 하여 얻어진 표면층용 도료를, 도 6에 도시하는 오버플로우 방식의 침지 도공 장치를 사용하여 상기 탄성층 상에 각각 침지 도공한 후 건조시켜, 150℃에서 2시간 가열 처리함으로써 탄성층 표면에 두께 10㎛의 수지층을 설치하 여, 제1 실시예의 현상 롤러를 얻었다.

이렇게 하여 얻어진 현상 롤러를 23℃/55％Rh의 환경에 24시간 이상 정치하여, 이하의 각종 측정을 행하였다.

[현상 롤러 표면층 중에 있어서의 수지 입자의 체적 입도 분포의 측정]

상기와 같이 하여 얻어진 현상 롤러의 표면층 중에 있어서의 수지 입자의 체적 입도 분포를 전술한 방법에 의해 측정하였다. 측정 결과를 표 2a에 나타낸다.

[현상 롤러 표면층의 두께 측정]

현상 롤러의 중앙부, 롤러 양단부로부터 각각 30㎜ 중앙부측의 합계 3점으로부터, 예리한 면도날을 사용하여, 현상 롤러의 표면층을 탄성층채로 가운데가 볼록한 형상으로 잘라내어 표면층 두께 측정 샘플 (1) 내지 (3)을 얻었다. 얻어진 샘플 (1) 내지 (3) 각각에 있어서, 측정 위치를 바꾸어 5점 표면층 두께를 측정하여, 합계 15점의 측정 결과의 평균치를 현상 롤러의 표면층 두께로 하였다. 여기서, 표면층 두께를 측정하는 수단으로서는, 비디오 마이크로스코프(키엔스사제, 배율 2000배)를 사용하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[현상 롤러 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 측정]

상기와 같이 하여 얻어진 현상 롤러의, 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)를 전술한 방법에 의해 측정하였다. 측정 결과를 표 2a에 나타낸다.

[현상 롤러의 전기 저항의 측정]

전술한 바와 같이 하여, 얻어진 현상 롤러의 전기 저항을 측정하였다. 결과 를 표 2a에 나타낸다.

[현상 롤러 표면의 마이크로 고무 경도의 측정]

마이크로 고무 경도계 MD-1 타입 A(코분시케이키사제)를 사용하여, 현상 롤러의 표면 경도를 측정하였다. 측정점은 현상 롤러 표면 거칠기에 있어서의 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)의 측정점과 동일한 12점으로 하고, 그 평균치를 현상 롤러의 표면 경도로 하였다. 측정 결과를 표 2a에 나타낸다.

[수지 입자의 조립 성분량의 측정]

표면층 도료 중에 첨가한 수지 입자와 동일 혼합비가 되도록 수지 입자를 혼합하고, 혼합 입자의 체적 입도 분포를, 정밀 입도 분포 측정 장치[상품명 : 멀티사이저(Multisizer)2 ; 벡크만 콜터사제]를 사용하여 측정하였다. 구체적으로는, 당해 정밀 입도 분포 측정 장치에 개수 분포 및 체적 분포를 출력하는 인터페이스(닛카키 바이오스사제) 및 퍼스널 컴퓨터를 접속하였다. 전해액으로서, 1급 염화나트륨을 사용하여 1％ NaCl 수용액을 조제하였다. 상기 전해액 100ml 중에 분산제로서 계면 활성제를 0.1ml 추가하고, 또한 측정 시료를 약 5㎎ 추가하고, 측정 시료를 현탁한 전해액을 초음파 분산기로 약 1분간 분산 처리하였다. 상기 초음파 처리된 전해액을 측정 샘플로 하여, 100㎛의 애퍼쳐를 채용한 상기 정밀 입도 분포 측정 장치를 사용하여, 1.59㎛ 내지 64.00㎛의 범위에서 128채널의 체적 입도 분포를 측정하였다. 측정 결과로부터, 표면층 막 두께의 1.2배 이상의 입경을 갖는 입자의 체적분율 B[％]를 구하였다. 또한, 상기 표면층의 수지 100 질량부에 대한 상기 수지 입자의 배합량을 A[질량부]로 했을 때, 이하의 관계식에서 유도되는 값 을 수지 입자의 조립 성분량으로 하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

(수지 입자의 조립 성분량) ＝ A × B/100

[화상 출력 시험]

프린터(상품명 : LBP5500 ; 캐논가부시키가이샤제)용 프로세스 카트리지에 대해, 현상 블레이드에, 두께 80㎛의 SUS제 블레이드를 사용하여, 이 현상 블레이드에 블레이드 바이어스를 인가할 수 있도록 개조를 실시하였다.

이 프로세스 카트리지에, 일본 특허 출원 공개 제2006-106198의 제1 실시예에 기재된 중합 방법에 의해 제조한 체적 평균 입경 5.5㎛, 형상 계수 SF － 1이 114, SF － 2가 108인 마젠타 토너를 충전하였다. 또한, 이 프로세스 카트리지에, 상기에서 조제한 현상 롤러를 조립하여 화상 출력 시험용 카트리지를 3개 제작하였다.

프린터[상품명 : LBP5500 ; 캐논(주)사제]에 대해, 현상 블레이드에 블레이드 바이어스를 인가할 수 있도록 개조하였다. 이 프린터에 상기한 화상 출력 시험용 카트리지를 장착하여, 화상 출력 시험을 행하였다. 여기서, 현상 바이어스에 대해 ―200V의 블레이드 바이어스를 인가하고, 온도 23℃/습도 55％Rh(N/N 환경), 온도 15℃/습도 10％Rh(L/L 환경), 온도 30℃/습도 80％Rh(H/H 환경)의 각 환경에서 인쇄율이 1％인 화상을 연속해서 출력하였다. 1000매 출력할 때마다 현상 줄무늬 발생의 유무를 확인하여, 최종적으로 20000(20K)매의 화상 출력을 행하여, 현상 줄무늬와 번짐을 이하의 방법으로 평가하였다.

현상 줄무늬 발생의 유무의 확인은 베타 화상, 하프톤 화상을 출력하여 화상 을 목시함으로써 판단하였다. 그리고, 20000(20K)매 화상 출력 후에 있어서도 현상 줄무늬의 발생이 없는 현상 롤러는 평가 랭크에 있어서 최량인 「A」를 부여하였다.

한편, 20000(20K)매의 화상 출력 이전에, 경미하지만 현상 줄무늬가 발생한 것에 관해서는, 현상 줄무늬가 발생한 매수를 기록하였다.

번짐에 대해서는, 베타 백화상을 출력하여, 그 베타 백 화상을 반사식 농도계 TC-6DS/A[(유)도쿄 덴쇼쿠제]를 사용하여, 백지부의 반사 농도를 측정하여, 화상상에서 측정한 10점의 평균치를 Ds로 한다. 그리고, 베타백 화상 출력 전의 용지의 반사 농도(그 평균치를 Dr로 함)와 Ds의 차(Dr － Ds)를 구하여, 이것을 번짐량으로 하였다. 일반적으로 번짐 농도가 1.0을 초과하는 것은 화상 불량으로서 화상으로의 영향이 인정된다.

본 실시예에 있어서는 어떠한 환경에 있어서도, 현상 줄무늬 및 번짐은 양호했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[제2 실시예] 내지 [제25 실시예] 및 [제1 비교예] 내지 [제10 비교예]

첨가하는 수지 입자, 수지 입자의 첨가량 및 표면층 두께의 각각을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는 제1 실시예와 마찬가지로 하여 현상 롤러를 작성하였다. 또한, 제1 실시예와 마찬가지로 각종 측정, 평가를 행하였다. 결과를 표 2a, 표 3에 나타낸다.

본 출원은 2006년 10월 6일에 출원된 일본 특허 출원 번호 제2006-275524로부터의 우선권을 주장하는 것으로, 그 내용을 인용하여 본 출원의 일부로 하는 것이다.

Claims

축심체의 외주에 탄성층을 갖고, 그 외주에 수지와, 수지 입자를 함유하고 있는 표면층을 갖고 있는 현상 롤러이며,

상기 표면층은 상기 수지 입자에 유래하는 볼록부를 갖고, 또한

거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)가 0.15 이상, 0.70 이하인 거칠기의 표면을 갖고 있고,

상기 수지 입자는,

체적 입도 분포에 있어서 입경(d1)에 피크(P1)를 갖고, 입경(d1)의 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 a, 또한 d1보다 큰 입경(d2, d3)의 수지 입자가 전체 수지 입자에 차지하는 체적분율을 b, c로 했을 때, d1, d2, d3 및 a, b, c가 하기 관계식(1) 내지 (7)을 만족시키는 것을 특징으로 하는, 현상 롤러.

[식 1]

[식 2]

[식 3]

[식 4]

[식 5]

[식 6]

[식 7]
제1항에 있어서, 상기 수지 입자는 입경(d2)에 피크(P2)를 갖고, 상기 입경(d2)이 체적 입도 분포에 있어서, 극대치를 나타내는 최대의 대표 입경인, 현상 롤러.
제2항에 있어서, 상기 수지 입자는 체적 입도 분포에 있어서 갖는 피크가, 상기 피크(P1) 및 상기 피크(P2)의 2개인, 현상 롤러.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 d1이 7㎛ 이상, 10㎛ 이하, d2가 12㎛ 이상, 20㎛ 이하에 존재하는, 현상 롤러.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거칠기 곡선의 왜곡도(Rsk)가 0.3 이상, 0.60 이하인, 현상 롤러.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 표면층에 있어서, 상기 수지 100 질량부에 대한 상기 수지 입자의 배합량을 A[질량부], 상기 표면층의 두께를 t[㎛], 상기 수지 입자의 체적 입도 분포에 있어서, 상기 표면층의 두께의 1.2배 이상의 입경의 입자의 체적분율을 B[％]로 했을 때, 이하의 식(8) 내지 (10)을 만족시키는, 현상 롤러.

[식 8]

15 ≤ A ≤ 40

[식 9]

8.0 ≤ t ≤ 15.0

[식 10]

3.0 ≤ A × B/100 ≤9.0
제6항에 있어서, 상기 t가 식(11)을 만족시키고, 상기 A 및 B가 식(12)를 만족시키는, 현상 롤러.

[식 11]

9.0 ≤ t ≤ 12.0

[식 12]

3.5 ≤ A × B/100 ≤ 6.0
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상 롤러의 표면 경도가 30도 이상 38도 이하인 것을 특징으로 하는, 현상 롤러.
적어도 1성분 건식 현상제와, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 현상 롤러와, 현상 롤러 상의 현상제량을 제어하는 현상 블레이드를 갖는 것을 특징으로 하는, 현상 장치.
제9항에 있어서, 상기 현상제의 체적 평균 입경을 dt로 했을 때, 이하의 관계식(13)을 만족시키는, 현상 장치.

[식 13]

1.0 ≤ (d2 － d1)/dt ≤ 2.0
제10항에 있어서, 상기 현상제의 체적 평균 입경이 5.0㎛ 이상, 6.5㎛ 이하인, 현상 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 현상 블레이드에 바이어스를 인가하는 기구를 갖는, 현상 장치.
적어도 현상제를 표면에 담지하는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 현상 롤러와, 상기 현상 롤러 상의 현상제량을 제어하는 현상 블레이드를 갖는 것을 특징으로 하는, 화상 형성 장치.