JP2006047558A - Developing roller, manufacturing method thereof, and developing device and electrophotographic process cartridge using the same - Google Patents

Developing roller, manufacturing method thereof, and developing device and electrophotographic process cartridge using the same Download PDF

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和稔 石田
Nobutoshi Hayashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller which has a high density solid image and causes no rugged shape of roller surface on the image, to provide a manufacturing method of the developing roller, and to provide a developing device and an electrophotographic process cartridge using the developing roller. <P>SOLUTION: The developing roller comprises an axial core, an elastic layer disposed on the outer circumferential surface of the axial core and a surface layer disposed on the outer circumferential surface of the elastic layer. Therein, the elastic layer is provided with the rugged shape on the surface thereof, and the developing roller has a hardness (A) of ≥20 and a rolling circle center line waviness (Wea) of ≥0.3 and satisfies the following relation (1); -9.5×Wea+30≤A≤-9.5×Wea+60 (1). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電子写真装置、静電記録装置等に用いられる現像ローラおよびその製造方法ならびのこの現像ローラを用いた現像装置および電子写真プロセスカートリッジに関する。詳しくはベタ黒画像の画像濃度が高く、かつ、かぶりが少なく、現像ローラの凹凸形状が画像上に発生しない現像ローラおよびその製造方法ならびのこの現像ローラを用いた現像装置および電子写真プロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a developing roller used in an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus and the like, a manufacturing method thereof, a developing apparatus using the developing roller, and an electrophotographic process cartridge. More specifically, the present invention relates to a developing roller having a solid black image with high image density and little fogging, and a developing roller having no uneven shape on the image, a manufacturing method thereof, a developing device using this developing roller, and an electrophotographic process cartridge. .

近年、電子写真装置おいて、本体の小型化が進行し、接触式一成分現像装置が用いられることが多い。一成分現像剤を用いた一成分現像方式においては、現像ローラに当接した弾性ローラ(現像剤供給ローラと表すことがある)によって現像ローラ上にトナーを供給し、ついで現像ローラ上に供給したトナーをトナー規制部材により現像ローラ上に薄く塗布すると同時にトナー規制部材との摩擦および現像ローラとの摩擦によりトナー粒子に電荷を与える。同時に現像ローラ上のトナーは薄層化され、現像ローラと潜像担持体とが対向した現像領域に搬送され、潜像担持体上の静電潜像に移動させることにより、トナー画像として顕像化する。   In recent years, in electrophotographic apparatuses, miniaturization of the main body has progressed, and a contact type one-component developing apparatus is often used. In the one-component developing system using a one-component developer, toner is supplied onto the developing roller by an elastic roller (sometimes referred to as a developer supply roller) that is in contact with the developing roller, and then supplied onto the developing roller. The toner is applied thinly on the developing roller by the toner regulating member, and at the same time, the toner particles are charged by friction with the toner regulating member and friction with the developing roller. At the same time, the toner on the developing roller is thinned and transported to a developing area where the developing roller and the latent image carrier are opposed to each other, and moved to an electrostatic latent image on the latent image carrier, thereby developing a visible image as a toner image. Turn into.

現像ローラとトナー規制部材によりトナーが薄層化される際、トナー層が薄すぎるとベタ画像を出力した際、ベタ画像の画像濃度が薄くなるため、現像ローラに凹凸を設ける方法が種々検討され、トナーの搬送性を向上させてきた。   When the toner is thinned by the developing roller and the toner regulating member, if the toner layer is too thin, the image density of the solid image is reduced when the solid image is output. The toner transportability has been improved.

例えば、弾性ローラの製造方法として成形用金型の内側の一部あるいは全部に微小な凹凸を設けた成形金型に材料を注入して弾性層を成形し、成形金型から引き抜き、弾性層を設けることにより、弾性層の表面の凹凸、表面粗さを自由に設計できることが記載されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, as an elastic roller manufacturing method, a material is injected into a molding die provided with minute irregularities on the inside or part of the molding die, an elastic layer is formed, and the elastic layer is pulled out from the molding die. It is described that the surface roughness and surface roughness of the elastic layer can be freely designed by providing them (see, for example, Patent Document 1).

さらに、現像ローラの表面に凹凸を設ける際に、場合によっては、かぶりが発生したり、現像ローラの凹凸形状がそのまま紙等の被転写材上に転写され、画像上に発生する問題がしばしば起こっていた。そこで弾性層の外周に、樹脂層を設けた現像ローラのろ波中心線平均うねり(Wca)を1.5μm以下とすることにより、特に、ハーフトーンの粒状性が低下し、画質が良好となることが記載されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開平08−080583号公報 特開2001−100512号公報
Furthermore, when unevenness is provided on the surface of the developing roller, there is often a problem that fogging occurs or the uneven shape of the developing roller is transferred as it is onto a transfer material such as paper and is generated on an image. It was. Therefore, by setting the filtering center line average waviness (Wca) of the developing roller provided with the resin layer on the outer periphery of the elastic layer to 1.5 μm or less, the graininess of the halftone is particularly lowered and the image quality is improved. (For example, refer to Patent Document 2).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-080583 JP 2001-1000051 A

しかし、上記による方法には課題があった。すなわち、内側に微小な凹凸を設けた成形金型を用いて弾性層を設けた場合、ベタ画像の濃度は十分高いものの、上記のように表面粗さを制御しても、現像ローラの凹凸が画像上に発生することがあった。また、現像ローラのろ波中心線平均うねりを1.5μm以下とした場合、ベタ画像の濃度が十分でなくなる問題が起こることがあり、上記2つの性能を満足することは困難であった。
そこで本発明は、ベタ画像の画像濃度が高く、かつ、かぶりが少なく、ローラ表面の凹凸が画像上に発生しない現像ローラを提供することを目的とし、長期間使用しても一定の画像濃度が得られることを可能にすることを課題とする。
However, the above method has a problem. That is, when the elastic layer is provided using a molding die provided with minute irregularities on the inside, the density of the solid image is sufficiently high, but even if the surface roughness is controlled as described above, the irregularities of the developing roller are It sometimes occurred on the image. In addition, when the average waviness of the filtering center line of the developing roller is 1.5 μm or less, there is a problem that the density of the solid image is not sufficient, and it is difficult to satisfy the above two performances.
Therefore, the present invention has an object to provide a developing roller having a solid image with high image density, low fog, and no unevenness of the roller surface on the image. It is an object to make it possible to obtain.

本発明者らはベタ画像の画像濃度が高く、かぶりの少ないローラの物性、構成等を調査、検討した結果、従来から検討されている通り、十点平均粗さ(Rz)や中心線平均粗さ(Ra)によっても画像濃度の特性に影響を与えるが、それだけではなく、表面硬度と転がり円中心線うねり(Wea)によってもベタ画像の画像濃度や現像ローラの凹凸が画像上に発生する度合いや、さらに、かぶり特性に影響があることを見出し本発明を完成するに至った。   As a result of investigating and examining the physical properties and configuration of a roller having a solid image with a high solid image density and a low fog, the present inventors have studied ten points average roughness (Rz) and centerline average roughness. The density (Ra) also affects the image density characteristics, but not only that, but also the degree to which the image density of the solid image and the unevenness of the developing roller are generated on the image due to the surface hardness and rolling centerline waviness (Wea). In addition, the present inventors have found that there is an influence on the fogging characteristics and have completed the present invention.

すなわち、上記課題を解決した本発明は、軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層と、該弾性層の外周面に設けられた表面層を有する現像ローラであって、該弾性層はその表面に凹凸の形状が設けられたものであり、該現像ローラは、20以上の表面硬度(A)および0.3μm以上の転がり円中心線うねり(Wea)を有し、かつ、下記式(1)
−9.5×Wea+30≦A≦−9.5×Wea+60 (1)
で表される関係を満たすことを特徴とする現像ローラである。
That is, the present invention that has solved the above problems is a developing roller having a shaft core, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core, and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. The elastic layer has an uneven shape on the surface thereof, and the developing roller has a surface hardness (A) of 20 or more and a rolling center line waviness (Wea) of 0.3 μm or more, And the following formula (1)
−9.5 × Wea + 30 ≦ A ≦ −9.5 × Wea + 60 (1)
The developing roller is characterized by satisfying the relationship expressed by:

また、上記課題を解決した本発明は、軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層と、該弾性層の外周面に設けられた表面層を有する現像ローラの製造方法であって、該弾性層が、内面を研磨材で2回ブラスト処理を行うことにより粗し、最後のブラスト処理において最初のブラスト処理におけるよりも軟らかい研磨材を用いてブラスト処理した円筒金型内に、液状ゴム材料を注入して、加熱硬化し、該円筒金型から脱型することにより、軸芯体の外周面に設けられた弾性層であることを特徴とする現像ローラの製造方法である。   In addition, the present invention that has solved the above problems is a method for producing a developing roller having a shaft core, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core, and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. In the cylindrical mold, the elastic layer is roughened by blasting the inner surface twice with an abrasive, and blasted with a softer abrasive in the last blasting than in the first blasting. A developing roller manufacturing method characterized by being an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core body by injecting a liquid rubber material, curing by heating, and removing from the cylindrical mold. is there.

また、上記課題を解決した本発明は、現像剤を収容する容器と、該現像剤を担持するための現像ローラとを有する、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化するための現像装置において、該現像ローラが上記本発明の現像ローラであることを特徴とする現像装置である。   In addition, the present invention that has solved the above problems provides a developer to a latent image carrier that carries a latent image, which has a container for containing the developer and a developing roller for carrying the developer. In the developing device for visualizing a latent image as a developer image, the developing roller is the developing roller of the present invention.

また、上記課題を解決した本発明は、現像剤を収容する容器と該現像剤を担持するための現像ローラとを有する、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化するための現像装置と、潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体を帯電する帯電部材、該潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材および該潜像担持体上の現像剤像を被転写材に転写する転写部材からなる群から選ばれた少なくとも1つとが一体的に保持されてなる電子写真プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが上記本発明の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジである。   In addition, the present invention that has solved the above problems provides a latent image by applying a developer to a latent image carrier that carries a latent image, which has a container for containing the developer and a developing roller for carrying the developer. A developing device for visualizing an image as a developer image, a latent image carrier that carries a latent image, a charging member that charges the latent image carrier, a cleaning member that cleans the latent image carrier, and the latent image carrier An electrophotographic process cartridge in which at least one selected from the group consisting of transfer members for transferring a developer image on a body to a transfer material is integrally held, wherein the developing roller is the developing roller of the present invention. An electrophotographic process cartridge is provided.

本発明の現像ローラは、弾性層を表面に凹凸が設けられたものとすると共に、20以上の表面硬度(A)および0.3μm以上の転がり円中心線うねり(Wea)を有するものとし、かつ、下記式(1)
−9.5×Wea+30≦A≦−9.5×Wea+60 (1)
で表される関係を満たすものとすることにより、従来困難であったベタ画像の濃度が高く、ローラ表面の凹凸形状が画像上に発生することを防止した現像ローラを提供することを可能とした。さらに本発明の現像ローラを用いることにより、かぶりの発生が抑えられ、長期にわたりベタ画像の濃度が一定である現像装置および電子写真プロセスカートリッジを提供することを可能とした。
The developing roller of the present invention has an elastic layer provided with irregularities on the surface, and has a surface hardness (A) of 20 or more and a rolling center line waviness (Wea) of 0.3 μm or more, and The following formula (1)
−9.5 × Wea + 30 ≦ A ≦ −9.5 × Wea + 60 (1)
By satisfying the relationship represented by the formula (1), it was possible to provide a developing roller in which the density of the solid image, which was difficult in the past, was high, and the uneven surface shape of the roller surface was prevented from occurring on the image. . Furthermore, by using the developing roller of the present invention, it is possible to provide a developing device and an electrophotographic process cartridge in which the occurrence of fog is suppressed and the density of a solid image is constant over a long period of time.

本発明の現像ローラの構成を示す模式的断面図を図2に示す。   A schematic cross-sectional view showing the configuration of the developing roller of the present invention is shown in FIG.

本発明の現像ローラは軸芯体(芯金と表すことがある)4bと、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層4aと、該弾性層の外周面に設けられた表面層4cを有しており、該弾性層4aは、その表面に凹凸の形状が設けられている。また、該現像ローラは、20以上の表面硬度(A)および0.3μm以上の転がり円中心線うねり(Wea)を有し、かつ、下記式(1)
−9.5×Wea+30≦A≦−9.5×Wea+60 (1)
で表される関係を満たすものである。
The developing roller of the present invention includes a shaft core (sometimes referred to as a core) 4b, an elastic layer 4a provided on the outer peripheral surface of the shaft core, and a surface layer 4c provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. The elastic layer 4a has an uneven shape on the surface thereof. The developing roller has a surface hardness (A) of 20 or more and a rolling centerline waviness (Wea) of 0.3 μm or more, and the following formula (1)
−9.5 × Wea + 30 ≦ A ≦ −9.5 × Wea + 60 (1)
It satisfies the relationship expressed by

本発明の現像ローラの転がり円中心線うねり(Wea)は0.3μm以上である。転がり円中心線うねり(Wea)が0.3μmより小さいとベタ黒画像の画像濃度が小さくなることがある。   The rolling circle centerline waviness (Wea) of the developing roller of the present invention is 0.3 μm or more. If the rolling circle center line waviness (Wea) is smaller than 0.3 μm, the image density of the solid black image may be reduced.

また現像ローラの表面硬度(A)は20以上である。表面硬度(A)が20より小さいとトナーが現像ローラ上に付着したままの状態になり画像上に濃度ムラなどの欠陥が生じることがある。   The surface hardness (A) of the developing roller is 20 or more. If the surface hardness (A) is less than 20, the toner remains attached on the developing roller, and defects such as density unevenness may occur on the image.

また、現像ローラの表面硬度(A)は、上述したように、下記式(1)で表される関係を満たす。   Further, as described above, the surface hardness (A) of the developing roller satisfies the relationship represented by the following formula (1).

−9.5×Wea+30≦A≦−9.5×Wea+60 (1)
表面硬度(A)が、−9.5×Wea+30より小さいとベタ黒画像の画像濃度が低下することがあり、また−9.5×Wea+60より大きいとベタ黒画像の画像濃度は高くなるものの、トナーの帯電量が小さくなるため、かぶりが大きくなることがある。また、表面の硬度が大きくなるため表面の凹凸形状が画像上に発生する恐れがある。
−9.5 × Wea + 30 ≦ A ≦ −9.5 × Wea + 60 (1)
If the surface hardness (A) is less than −9.5 × Wea + 30, the image density of the solid black image may decrease. If the surface hardness (A) is greater than −9.5 × Wea + 60, the image density of the solid black image increases. Since the charge amount of the toner is small, the fog may be large. In addition, since the surface hardness increases, there is a risk that surface irregularities may occur on the image.

なお、現像ローラの転がり円中心線うねり(Wea)は、JIS B 0610に基づき測定すればよい。具体的には、例えば、(株)小坂研究所製のサーフコーダーSE−3400(商品名)等の測定器を用いて測定することができる。また現像ローラの表面硬度は、JIS K 6301で定まるJIS A形硬度とほぼ同等の値のものであり、現像ローラを常温常湿(23℃、55%RH)の環境中に12時間以上放置した後に、高分子計器(株)社製マイクロゴム硬度計MD−1型(商品名)を用いて測定することができる。   The rolling circle center line waviness (Wea) of the developing roller may be measured based on JIS B 0610. Specifically, for example, it can be measured using a measuring instrument such as Surfcorder SE-3400 (trade name) manufactured by Kosaka Laboratory. The surface hardness of the developing roller is almost the same as the JIS A type hardness determined by JIS K 6301, and the developing roller was left in an environment of normal temperature and humidity (23 ° C., 55% RH) for 12 hours or more. Later, it can be measured using a micro rubber hardness meter MD-1 type (trade name) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.

本発明の現像ローラは軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層と、該弾性層の外周面上に設けられた表面層を有する。弾性層は、現像剤規制部材および潜像担持体としての感光ドラムに圧接された際、適度な接触面積を確保することを目的に現像ローラに弾性をもたせるために設けられる層であり、本発明においては1層もしくは複数層設けることができる。また、表面層は、例えば、現像剤搬送性向上等のため表面形状(粗さ等)などの現像ローラの表面を制御するため、また弾性層からの低分子量成分の染み出しを防止する等のために設けられる層であり、本発明においては1層もしくは複数層設けることができる。   The developing roller of the present invention includes a shaft core, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core, and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer. The elastic layer is a layer provided to give the developing roller elasticity for the purpose of securing an appropriate contact area when pressed against the developer regulating member and the photosensitive drum as the latent image carrier. Can be provided with one or more layers. In addition, the surface layer controls the surface of the developing roller such as the surface shape (roughness, etc.), for example, to improve developer transportability, and prevents the low molecular weight component from exuding from the elastic layer. In the present invention, one layer or a plurality of layers can be provided.

本発明においては、弾性層の表面の凹凸形状を形成するのに、弾性層を形成するときに内面を研磨材で2回ブラスト処理して粗した円筒金型を用いて表面の凹凸形状を形成するのが好ましく、また、最後のブラスト処理において、最初のブラスト処理において用いたものよりも軟らかい研磨材を用いて内面を粗した円筒金型を用いて弾性層を形成することにより弾性層の表面の凹凸形状を形成するのがより好ましい。1回のブラスト処理のみを施した円筒金型の内面に形成される凹凸形状の凸部の先端は尖っていることがあり、このような凹凸形状となると、現像ローラ上のトナー薄層に凹凸が発生し、現像ローラの凹凸が画像に転写される虞があるところから、2回のブラスト処理を行うのが好ましい。2回のブラスト処理を行い、最初のブラスト処理において用いたものよりも軟らかい研磨材を用いて最後のブラスト処理を行うと、最初のブラスト処理によって形成された凹凸形状の凸部の先端の尖っている部分のみが滑らかにされ凹凸形状を損なうことがない。このようなブラスト処理を施した円筒金型を用いて形成した弾性層を有する現像ローラは、現像ローラ上のトナー薄層に凹凸が発生することがなく、現像ローラ表面の凹凸形状が画像上に発生することもない。   In the present invention, in order to form an uneven shape on the surface of the elastic layer, an uneven shape on the surface is formed using a cylindrical mold that is roughened by blasting the inner surface twice with an abrasive when forming the elastic layer. In the final blasting process, the surface of the elastic layer is formed by forming the elastic layer using a cylindrical mold whose inner surface is roughened using an abrasive softer than that used in the first blasting process. It is more preferable to form the uneven shape. The tip of the concavo-convex convex portion formed on the inner surface of the cylindrical mold subjected to only one blasting process may be pointed, and when such a concavo-convex shape is formed, the toner thin layer on the developing roller is uneven. It is preferable to perform the blasting twice since there is a risk that the unevenness of the developing roller may be transferred to the image. When the blasting process is performed twice and the final blasting process is performed using an abrasive material softer than that used in the first blasting process, the tip of the convex part of the concavo-convex shape formed by the first blasting process is sharpened. Only the portions that are present are smoothed and the uneven shape is not impaired. A developing roller having an elastic layer formed using a cylindrical mold subjected to such a blasting process has no unevenness on the toner thin layer on the developing roller, and the uneven shape on the surface of the developing roller is on the image. It does not occur.

なお、1回目(最初)のブラスト処理に用いる研磨材の粒度分布の中央値(粒度と表すことがある)は円筒金型の内面に形成する凹凸形状の粗さにより適宜決めればよく、通常、粒度を177〜841μmとするのが好ましく、250〜707μmとするのがより好ましい。2回目(最後)のブラスト処理に用いる研磨材の粒度は特に制限されない。研磨材の粒度は、JIS R 6002に基づき測定すればよい。また研磨材の材質については、1回目のブラスト処理に用いるものは比較的硬い材質からなるものを用いるのが好ましい。具体的には、例えば、炭化珪素、アルミナ、ジルコニウム等を挙げることができる。また、2回目のブラスト処理に用いる研磨材は1回目(最初)のブラスト処理に用いるものよりも軟らかい研磨材を用いるのが好ましい。具体的には、例えば、ガラス、鉄、鉄−クロム合金等からなる研磨材を挙げることができる。   In addition, the median value of the particle size distribution of the abrasive used for the first (first) blasting process (may be referred to as the particle size) may be determined as appropriate depending on the roughness of the uneven shape formed on the inner surface of the cylindrical mold. The particle size is preferably 177 to 841 μm, more preferably 250 to 707 μm. The particle size of the abrasive used for the second (last) blast treatment is not particularly limited. The particle size of the abrasive may be measured according to JIS R 6002. As for the material of the abrasive, it is preferable to use a relatively hard material for the first blast treatment. Specific examples include silicon carbide, alumina, zirconium, and the like. The abrasive used for the second blast treatment is preferably a softer abrasive than that used for the first (first) blast treatment. Specific examples include abrasives made of glass, iron, iron-chromium alloys, and the like.

ブラスト処理条件については、特に制限はされないが、ノズル径、円筒金型の回転数、ノズルの移動速度、研磨材の噴出圧力等により金型内面に形成される凹凸の形状が変わる。この為、設けたい凹凸形状により適宜ブラスト処理条件を決めるのが好ましい。   The blasting conditions are not particularly limited, but the shape of the unevenness formed on the inner surface of the mold changes depending on the nozzle diameter, the rotational speed of the cylindrical mold, the moving speed of the nozzle, the jetting pressure of the abrasive, and the like. For this reason, it is preferable to appropriately determine the blasting conditions according to the uneven shape to be provided.

現像ローラの軸芯体は、導電性部材の電極および支持部材として機能するものであれば本発明に適用できる。具体的には、例えば、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼などの金属または合金、クロムやニッケル等で鍍金処理を施した鉄、合成樹脂などの導電性の材質で構成された軸芯体を用いることができる。なお、軸芯体とその外周面に設けられる弾性層を接着するためにプライマー等を軸芯体に適宜塗布することができる。プライマーとしては、通常使用されている公知のプライマー、例えばシランカップリング系プライマーを用いることができる。   The shaft core of the developing roller can be applied to the present invention as long as it functions as an electrode and a support member of the conductive member. Specifically, for example, a shaft core body made of a conductive material such as a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, stainless steel, iron plated with chromium or nickel, or synthetic resin is used. Can do. In addition, a primer etc. can be suitably apply | coated to a shaft core body in order to adhere | attach the shaft core body and the elastic layer provided in the outer peripheral surface. As the primer, a commonly used known primer, for example, a silane coupling primer can be used.

弾性層は、発泡体の形態でもソリッドの形態でも構わない。   The elastic layer may be in the form of a foam or a solid.

弾性層を構成するゴム材料は、特に制限されることは無く、好適なものを適宜使用することができる。例えば、その具体例として、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、アクリルニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エピクロロヒドリンゴム、NBRの水素化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等のゴムを挙げることができる。これらのゴム材料は、単独であるいは2種類以上を混合して用いることができる。なかでも圧縮永久歪み特性に優れている観点からシリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRを用いるのが好ましい。例えば、シリコーンゴムの場合、ジメチルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルビニルシリコーンゴム等が挙げられる。   The rubber material constituting the elastic layer is not particularly limited, and a suitable material can be used as appropriate. For example, as specific examples, ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, NBR hydride, polysulfide rubber, urethane rubber, and the like. These rubber materials can be used alone or in admixture of two or more. Of these, silicone rubber, urethane rubber, and NBR are preferably used from the viewpoint of excellent compression set characteristics. For example, in the case of silicone rubber, dimethyl silicone rubber, methyl phenyl silicone rubber, methyl vinyl silicone rubber, methyl phenyl vinyl silicone rubber and the like can be mentioned.

また、弾性層の厚さは、通常、0.5〜6.0mmの範囲にあればよく、1.0〜5.0mmの範囲にあることが好ましい。弾性層の厚さを0.5mm以上とすると、均一なニップを確保することが容易になる。また、厚さを6.0mm以下とすると、帯電性能が向上し、弾性層の成型コストが削減されコスト的にも有利となる。   Moreover, the thickness of an elastic layer should just exist normally in the range of 0.5-6.0 mm, and it is preferable that it exists in the range of 1.0-5.0 mm. When the thickness of the elastic layer is 0.5 mm or more, it becomes easy to ensure a uniform nip. On the other hand, when the thickness is 6.0 mm or less, the charging performance is improved, and the molding cost of the elastic layer is reduced, which is advantageous in terms of cost.

表面層として用いる樹脂としては、特に制限されること無く、使用目的や要求性能等に応じて、適宜好ましいものを選択すればよい。具体的には、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、イソシアネート基、メチロール基、アルコキシメチル基、アルデヒド基、メルカプト基、エポキシ基、不飽和基等の反応基を持つフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリルウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテル樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、尿素樹脂等及びこれらの混合物を挙げることができる。トナーに対する非汚染性、他の部材との摩擦力低減、画像形成体に対する非汚染性などの点からウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましい。   The resin used as the surface layer is not particularly limited, and a preferable resin may be selected as appropriate according to the purpose of use and required performance. Specifically, fluororesins and polyamides having reactive groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, acid anhydride groups, amino groups, isocyanate groups, methylol groups, alkoxymethyl groups, aldehyde groups, mercapto groups, epoxy groups, and unsaturated groups Resins, acrylic urethane resins, phenol resins, melamine resins, silicone resins, urethane resins, polyester resins, polyvinyl acetal resins, epoxy resins, polyether resins, amino resins, acrylic resins, urea resins, and the like, and mixtures thereof. . Urethane resin, polyester resin, and epoxy resin are preferable from the viewpoints of non-contamination to toner, reduction of frictional force with other members, and non-contamination to an image forming body.

例えば、ウレタン樹脂に用いられるポリオール化合物の場合、ポリエチレングリコール、テトラメチレングリコールポリエチレンジアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリカーボネートポリオール、ポリプロピレングリコールなどの公知のポリウレタン用ポリオールが挙げられる。   For example, in the case of a polyol compound used for a urethane resin, known polyols for polyurethane such as polyethylene glycol, tetramethylene glycol polyethylene diadipate, polyethylene butylene adipate, poly-ε-caprolactone diol, polycarbonate polyol, polypropylene glycol and the like can be mentioned.

また、イソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等のジイソシアネート、およびそれらのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等を好ましく使用することができる。特に好ましいイソシアネート化合物として、HDIおよびそのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレタン変性体等が挙げられる。   Further, as the isocyanate compound, for example, diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), and their burette modified products, isocyanurate modified products, urethane modified products and the like are preferable. Can be used. Particularly preferred isocyanate compounds include HDI and its burette modified products, isocyanurate modified products, urethane modified products and the like.

表面層の厚みは、通常、5〜100μmとするのが好ましく、10〜50μmとするのがより好ましい。表面層の厚みを5μm以上とすると弾性層中の低分子量成分が染み出してきて潜像担持体としての感光ドラムを汚染するのを防止することができる。また、現像ローラとして用いている際に、表面層が剥れることがない。また、表面層の厚みを100μm以下とすると現像ローラの硬さが好ましい範囲のものとなり、トナーが現像剤規制部材あるいは現像ローラへ融着するのを防ぐことができる。   The thickness of the surface layer is usually preferably 5 to 100 μm and more preferably 10 to 50 μm. When the thickness of the surface layer is 5 μm or more, it is possible to prevent the low molecular weight component in the elastic layer from seeping out and contaminating the photosensitive drum as the latent image carrier. Further, the surface layer does not peel off when used as a developing roller. When the thickness of the surface layer is 100 μm or less, the hardness of the developing roller is in a preferable range, and the toner can be prevented from being fused to the developer regulating member or the developing roller.

また、これらの材料を導電化する手法としてはイオン導電機構によるイオン導電性物質を上記材料に含有させるものと、電子導電機構による導電付与剤を上記材料に添加することにより導電化する手法があり、どちらか、或いは2種類を併用することが可能である。   In addition, there are two methods for making these materials conductive: a method in which an ionic conductive material based on an ionic conduction mechanism is contained in the material, and a method in which the material is made conductive by adding a conductivity-imparting agent based on an electronic conductive mechanism to the material. Either one or two types can be used in combination.

イオン導電機構による導電付与剤としては、LiCF3SO3、NaClO4、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN,KSCN,NaCl等の周期律表第1族金属の塩、NH4Cl、NH4SO4、NH4NO3、等のアンモニウム塩、Ca(ClO42、Ba(ClO42等の周期律表第2族金属の塩、これらの塩と1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールやそれらの誘導体との錯体、これらの塩とエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル等のモノオールとの錯体、第四級アンモニウム塩等の陽イオン性界面活性剤、脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤、ベタイン等の両性界面活性剤を挙げる事が出来る。これらイオン導電機構による導電付与剤は粉末状或いは、繊維状の形態で、単独または2種類以上を混合して使用する事が出来る。 Examples of the conductivity-imparting agent based on the ionic conduction mechanism include LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, NaCl salts of Group 1 metals, NH 4 Cl, NH 4 Ammonium salts such as SO 4 and NH 4 NO 3 , salts of Group 2 metals of the periodic table such as Ca (ClO 4 ) 2 and Ba (ClO 4 ) 2 , these salts and 1,4-butanediol, ethylene Complexes of polyhydric alcohols such as glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol and their derivatives, salts thereof and ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol monoethyl ether, etc. Complex with monool, quaternary Cationic surfactants such as ammonium salts, aliphatic sulfonates, alkyl sulfates, anionic surfactants such as alkyl phosphate ester salt, an amphoteric surfactant can be exemplified such as betaine. These conductivity-imparting agents based on the ion conduction mechanism can be used alone or in combination of two or more in the form of powder or fiber.

電子導電機構による導電付与剤としては、カーボンブラック、グラファイト等の炭素系物質、アルミニウム、銀、金、錫−鉛合金、銅−ニッケル合金等の金属或いは合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化錫、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化銀等の金属酸化物、各種フィラーに銅、ニッケル、銀等の導電性金属めっきを施した物質等を挙げる事が出来る。これら電子導電機構による導電付与剤は粉末状或いは、繊維状の形態で、単独または2種類以上を混合して使用する事ができる。   As the conductivity imparting agent by the electronic conduction mechanism, carbon-based materials such as carbon black and graphite, metals or alloys such as aluminum, silver, gold, tin-lead alloy, copper-nickel alloy, zinc oxide, titanium oxide, aluminum oxide, Examples thereof include metal oxides such as tin oxide, antimony oxide, indium oxide, and silver oxide, and materials obtained by applying conductive metal plating such as copper, nickel, and silver to various fillers. These conductivity-imparting agents based on the electronic conduction mechanism can be used alone or in a mixture of two or more in the form of powder or fiber.

また、弾性層の外周面に表面層を形成する手段としては以下のものがある。まず表面層を構成する材料を塗料化した場合、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミル等のビーズを利用した従来公知の分散装置を使用して分散させる。得られた表面層形成用の塗料を、スプレー塗工法、ディッピング法、ロールコーター法等により弾性層の表面に塗工した後に、乾燥および加熱処理を行うことにより表面層を形成する。   The means for forming the surface layer on the outer peripheral surface of the elastic layer includes the following. First, when the material constituting the surface layer is made into a paint, it is dispersed using a conventionally known dispersion apparatus using beads such as a sand mill, paint shaker, dyno mill, pearl mill or the like. The obtained coating material for forming the surface layer is applied to the surface of the elastic layer by a spray coating method, a dipping method, a roll coater method or the like, and then the surface layer is formed by drying and heat treatment.

上記本発明の現像ローラは、電子写真装置に使用される現像装置や電子写真プロセスカートリッジの現像ローラとして使用するのに適している。   The developing roller of the present invention is suitable for use as a developing device used in an electrophotographic apparatus or a developing roller of an electrophotographic process cartridge.

すなわち、本発明の実施形態として、現像剤を収容する容器と、該現像剤を担持するための現像ローラとを有する、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化するための現像装置において、現像ローラが上記の現像ローラであることを特徴とする現像装置を挙げることができる。   That is, as an embodiment of the present invention, a latent image is obtained by applying a developer to a latent image carrier that carries a latent image, which has a container that contains the developer and a developing roller for carrying the developer. In the developing device for visualizing the toner image as a developer image, a developing device in which the developing roller is the above-described developing roller can be exemplified.

図1に上記本発明の現像ローラを備えた電子写真装置の構成の一例を説明するための概略図を示す。図1に示した電子写真装置において、現像ローラ25は、潜像担持体としての感光ドラム21の表面に対向して当接する状態で具備される。感光ドラム21の表面は帯電部材としての帯電ローラ22により所定の電位に一様に帯電処理される。その後、露光系から発信された光ビーム23により感光ドラム21の表面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。一方、現像装置24においては、現像剤を収容する容器(現像剤容器と表すことがある)34に入れられた現像剤(トナーと表すことがある)28が、現像剤供給ローラ26によって現像ローラ25の表面に供給され、現像剤規制部材(トナー規制部材と表すことがある)27により現像ローラ25の表面に薄膜状に担持される。そして、現像ローラ25の表面に担持されたトナーが、感光ドラム21の表面に形成された静電潜像に供給され、トナー画像として現像される。その後、感光ドラム21と転写部材としての転写ローラ29との間の転写部に給紙装置から所定のタイミングで被転写材33が給送され、転写ローラ29に対して転写バイアスが印加され感光ドラム21面の現像されたトナー像が被転写材33に転写され、さらに定着部材としての定着ローラ32によって画像が被転写材33上に定着される。感光ドラム21上に残ったトナーは、クリーニング部材としてのクリーニングブレード30によって掻き取られ、廃トナー容器31に落とされる。   FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of the configuration of an electrophotographic apparatus provided with the developing roller of the present invention. In the electrophotographic apparatus shown in FIG. 1, the developing roller 25 is provided in a state of being in contact with and facing the surface of the photosensitive drum 21 as a latent image carrier. The surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged to a predetermined potential by a charging roller 22 as a charging member. Thereafter, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the photosensitive drum 21 by the light beam 23 transmitted from the exposure system. On the other hand, in the developing device 24, a developer (sometimes referred to as toner) 28 contained in a container (sometimes referred to as a developer container) 34 that contains the developer is supplied to the developing roller by the developer supply roller 26. 25, and is carried on the surface of the developing roller 25 in the form of a thin film by a developer regulating member (sometimes referred to as a toner regulating member) 27. The toner carried on the surface of the developing roller 25 is supplied to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 21 and developed as a toner image. Thereafter, the transfer material 33 is fed from the sheet feeding device to the transfer portion between the photosensitive drum 21 and the transfer roller 29 as a transfer member at a predetermined timing, and a transfer bias is applied to the transfer roller 29 to thereby transfer the photosensitive drum. The developed toner image on the 21st surface is transferred to the transfer material 33, and the image is fixed on the transfer material 33 by a fixing roller 32 as a fixing member. The toner remaining on the photosensitive drum 21 is scraped off by a cleaning blade 30 as a cleaning member and dropped into a waste toner container 31.

上記の電子写真装置における現像装置24は、潜像を担持する潜像担持体21、該潜像担持体21を帯電する帯電部材22、該潜像担持体21をクリーニングするクリーニング部材30および該潜像担持体21上の現像剤像を被転写材33に転写する転写部材29から選ばれた少なくとも一つと一体的に保持されてなる電子写真プロセスカートリッジとしてもよい。このような電子写真プロセスカートリッジは着脱可能であることが好ましい。   The developing device 24 in the electrophotographic apparatus includes a latent image carrier 21 that carries a latent image, a charging member 22 that charges the latent image carrier 21, a cleaning member 30 that cleans the latent image carrier 21, and the latent image carrier 21. An electrophotographic process cartridge that is integrally held with at least one selected from the transfer member 29 that transfers the developer image on the image carrier 21 to the transfer material 33 may be used. Such an electrophotographic process cartridge is preferably detachable.

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the present invention.

〔円筒金型内面のブラスト処理方法〕
内面に凹凸の無いφ16のNAK材製円筒金型の片側を回転治具にセットし、回転速度100rpmで回転させ、径0.8mmのノズルを円筒金型内面に移動速度260mm/minで入れ、表1に示す粒度と材質の研磨材を吐出することによりブラスト処理を行い内面を粗した。このときの研磨材の噴出圧力は0.55MPaであった。また、1回目と2回目のブラスト処理はいずれも上記の条件で行った。なお表1の(4)は1回のみブラスト処理したことを表す。また、表1に示す粒度は粒度分布の中央値を表している。
[Blasting method for inner surface of cylindrical mold]
Set one side of a φ16 NAK cylindrical cylinder with no irregularities on the inner surface to a rotating jig, rotate at a rotational speed of 100 rpm, and put a nozzle with a diameter of 0.8 mm on the inner surface of the cylindrical mold at a moving speed of 260 mm / min. Blasting was performed by discharging an abrasive having the particle size and material shown in Table 1 to roughen the inner surface. At this time, the ejection pressure of the abrasive was 0.55 MPa. The first and second blast treatments were performed under the above conditions. Note that (4) in Table 1 indicates that the blasting process was performed only once. The particle size shown in Table 1 represents the median value of the particle size distribution.

Figure 2006047558
Figure 2006047558

〔実施例1〕
軸芯体としてSUS製のφ8mmの軸芯体にシランカップリング系プライマーを塗布し150℃、60分焼付けしたものを用いた。ついで、この軸芯体を先の(2)の内面を粗した円筒金型に配置し、下記化学式(i)で表される重量平均分子量が約50万であるビニル基末端を有する液状ポリジメチルシロキサンを含む導電性液状ポリジメチルシロキサンと、下記化学式(ii)で表される重量平均分子量が約3000である珪素-水素結合を有する液状ポリジメチルシロキサンを含む導電性液状ポリジメチルシロキサンを質量比1:1で混合したものにシリカを40phr添加し、よく分散させたものを円筒金型に注入した。続いて、110℃、50分加熱することにより、硬化し、冷却した後に脱型し、さらに、200℃、4時間オーブン中で加熱して長さが240mm、φ16.0mmの弾性層を軸芯体の外周に設けた。
Example 1
As the shaft core, a SUS coupling φ8 mm shaft core coated with a silane coupling primer and baked at 150 ° C. for 60 minutes was used. Next, this shaft core is placed in the cylindrical mold with the inner surface of (2) roughened above, and liquid polydimethyl having a vinyl group terminal represented by the following chemical formula (i) and having a weight average molecular weight of about 500,000. A conductive liquid polydimethylsiloxane containing siloxane and a conductive liquid polydimethylsiloxane containing a liquid polydimethylsiloxane having a silicon-hydrogen bond having a weight average molecular weight of about 3000 represented by the following chemical formula (ii): 40 phr of silica was added to the mixture of 1 and the well-dispersed mixture was poured into a cylindrical mold. Subsequently, it is cured by heating at 110 ° C. for 50 minutes, and after cooling, it is demolded. Further, it is heated in an oven at 200 ° C. for 4 hours to form an elastic layer having a length of 240 mm and φ16.0 mm. It was provided on the outer periphery of the body.

Figure 2006047558
Figure 2006047558

Figure 2006047558
Figure 2006047558

(式中、Yは2〜3の整数である。)
続いて、ポリオール(日本ポリウレタン社製、N5033;商品名)100質量部、架橋剤40質量部、三菱導電性カーボンブラック(商品名#3030)20質量部を秤量し、アイメックス社製レディミルでグラインドゲージを用いて分散状況を確認しながら分散を行い、メチルエチルケトン(MEKと表すことがある)を150質量部加えて塗工液を調製した。この塗工液を、オーバーフロー型循環式塗布装置に加えた。この塗布装置に上記弾性ローラを浸漬し、引き上げて、30分風乾し、160℃、2時間加熱して厚さ10μmの表面層を形成し現像ローラを得た。
(In the formula, Y is an integer of 2 to 3.)
Subsequently, 100 parts by mass of a polyol (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd., N5033; trade name), 40 parts by weight of a cross-linking agent, and 20 parts by weight of Mitsubishi Conductive Carbon Black (trade name # 3030) were weighed. The dispersion was carried out while confirming the dispersion state, and 150 parts by mass of methyl ethyl ketone (sometimes referred to as MEK) was added to prepare a coating solution. This coating solution was added to the overflow type circulation coating device. The elastic roller was immersed in this coating apparatus, pulled up, air-dried for 30 minutes, heated at 160 ° C. for 2 hours to form a surface layer having a thickness of 10 μm, and a developing roller was obtained.

得られた現像ローラについて、転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)を測定し、表面層の厚さを測定した。得られた結果を表2に示した。   About the obtained developing roller, rolling centerline waviness (Wea) and surface hardness (A) were measured, and the thickness of the surface layer was measured. The obtained results are shown in Table 2.

測定方法は次のとおりである。   The measurement method is as follows.

(a)転がり円中心線うねり(Wea)
JIS B 0610に基づき、(株)小坂研究所製のサーフコーダーSE−3400(商品名)を用いて、現像ローラ長手方向5点それぞれ周方向に10点計50点測定し、平均値を求めこれを転がり円中心線うねり(Wea)とした。
(A) Rolling circle center line waviness (Wea)
Based on JIS B 0610, using a surf coder SE-3400 (trade name) manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd., measuring 10 points in total in the circumferential direction of each of 5 points in the developing roller longitudinal direction, and obtaining an average value. The rolling center line waviness (Wea).

(b)表面硬度(A)
現像ローラを常温常湿(23℃、55%RH)の環境中に12時間以上放置した後に、高分子計器(株)社製マイクロゴム硬度計MD−1型(商品名)を用いて、現像ローラ長手方向5点それぞれ周方向に10点計50点測定し、平均値を求め、これを表面硬度(A)とした。
(B) Surface hardness (A)
After leaving the developing roller in an environment of normal temperature and normal humidity (23 ° C., 55% RH) for 12 hours or more, development is performed using a micro rubber hardness meter MD-1 type (trade name) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. A total of 50 points were measured in the circumferential direction of each of the five points in the longitudinal direction of the roller, and an average value was obtained, which was defined as the surface hardness (A).

(c)表面層の厚さ
画像評価を行った後に、現像ローラの断面を20箇所切り取り、顕微鏡を用いて表面層の厚さ(膜厚)を求めた。
(C) Surface Layer Thickness After image evaluation, 20 sections of the developing roller were cut out and the thickness (film thickness) of the surface layer was determined using a microscope.

次いでキヤノン(株)製カラーレザービームプリンタに先の現像ローラをセットし、ベタ黒画像、ベタ白画像、ハーフトーン画像を各々出力し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。   Next, the developing roller was set on a color leather beam printer manufactured by Canon Inc., and a solid black image, a solid white image, and a halftone image were output, and image evaluation was performed. The obtained results are shown in Table 2.

評価方法は次の通りである。   The evaluation method is as follows.

(d)画像濃度
出力したベタ黒画像の画像の濃度をグレタグマクベス社製の反射濃度計、型式RD−918(商品名)を用いて、1枚の画像につき、縦5点、横4点、合計20点測定し、その平均値を画像濃度の値として求め、濃度判定を、次の基準で行った。
○:画像濃度が1.20以上である
×:画像濃度が1.20より小さい
(e)かぶり
出力したベタ白画像を目視で検査し、次の基準で評価した。
○:かぶりがみられなかった
×:かぶりが確認された
(f)画像
出力したベタ黒画像を目視で検査し、次の基準で評価した。
○:現像ローラ表面の凹凸形状が画像上で確認できない
△:現像ローラ表面の凹凸形状が画像上で確認できるが実用上許容範囲内である
×:現像ローラ表面の凹凸形状が実用上許容できない程度に画像上にみとめられる
〔実施例2〕
表面層の膜厚を20μmとした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて、実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
(D) Image density Using a reflection densitometer manufactured by Gretag Macbeth, Model RD-918 (trade name), the density of the output solid black image is 5 points vertically and 4 points horizontally. A total of 20 points were measured, the average value was obtained as the image density value, and the density determination was performed according to the following criteria.
(Circle): Image density is 1.20 or more x: Image density is smaller than 1.20 (e) Fog The output solid white image was visually inspected and evaluated according to the following criteria.
○: No fogging was observed. X: Fog was confirmed. (F) Image The output solid black image was visually inspected and evaluated according to the following criteria.
○: Uneven shape on the surface of the developing roller cannot be confirmed on the image Δ: Uneven shape on the surface of the developing roller can be confirmed on the image but is within a practically acceptable range ×: Uneven shape on the surface of the developing roller is not practically acceptable [Example 2]
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the surface layer was 20 μm. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring rolling center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔実施例3〕
円筒金型(3)を用いて弾性層を成形し、膜厚を20μmとした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて、実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
Example 3
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the elastic layer was formed using the cylindrical mold (3) and the film thickness was changed to 20 μm. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring rolling center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔実施例4〕
円筒金型(1)を用いて弾性層を成形し、膜厚を20μmとし、添加したカーボンブラックを40質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて、実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
Example 4
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the elastic layer was formed using the cylindrical mold (1), the film thickness was 20 μm, and the added carbon black was 40 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring rolling center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔実施例5〕
添加したカーボンブラックを15質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて、実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
Example 5
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the added carbon black was changed to 15 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring rolling center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔実施例6〕
表面層の膜厚を20μm、添加したカーボンブラックを10質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
Example 6
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the surface layer was 20 μm and the added carbon black was 10 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔実施例7〕
円筒金型(4)を用いたこと以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
Example 7
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the cylindrical mold (4) was used. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔比較例1〕
添加したカーボンブラックを45質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
[Comparative Example 1]
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the added carbon black was changed to 45 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔比較例2〕
円筒金型(3)を用いて成形し、表面層の膜厚を20μmとし、添加したカーボンブラックを10質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
[Comparative Example 2]
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was molded using a cylindrical mold (3), the film thickness of the surface layer was 20 μm, and the added carbon black was 10 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔比較例3〕
表面層の膜厚を20μmとし、添加したカーボンブラックを5質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
[Comparative Example 3]
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of the surface layer was 20 μm and the added carbon black was 5 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

〔比較例4〕
円筒金型(3)を用いて成形し、添加したカーボンブラックを15質量部とした以外は実施例1と同様にして現像ローラを得た。また得られた現像ローラについて実施例1と同様にして転がり円中心線うねり(Wea)、表面硬度(A)、表面層の膜厚を測定し、画像評価を行った。得られた結果を表2に示した。
[Comparative Example 4]
A developing roller was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was molded using a cylindrical mold (3) and the added carbon black was changed to 15 parts by mass. Further, the obtained developing roller was subjected to image evaluation by measuring the rolling circle center line waviness (Wea), surface hardness (A), and film thickness of the surface layer in the same manner as in Example 1. The obtained results are shown in Table 2.

Figure 2006047558
Figure 2006047558

なお表2の(1)〜(4)においては次の式
(1)Wea≧0.3
(2)A≧20
(3)−9.5×Wea+30≦A
(4)A≦−9.5×Wea+60
を満たす場合は○、満たさない場合は×と表した。
In Table 2 (1) to (4), the following formula (1) Wea ≧ 0.3
(2) A ≧ 20
(3) -9.5 × Wea + 30 ≦ A
(4) A ≦ −9.5 × Wea + 60
When satisfy | filling, it represented as (circle) and when not satisfy | filled x.

本発明の現像ローラは、ベタ画像の濃度が高く、かつ、ローラ表面の凹凸形状が画像上にみられないという2つの特性を有し、電子写真装置、静電記録装置等に搭載される現像装置や電子写真プロセスカートリッジの現像ローラとして好適に用いられ、かぶりの発生が抑えられ、長期にわたりベタ画像の濃度が一定である現像装置および電子写真プロセスカートリッジを提供することを可能とした。   The developing roller of the present invention has two characteristics that the density of the solid image is high and the uneven shape of the roller surface is not seen on the image, and the development roller mounted on an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus or the like. It is possible to provide a developing device and an electrophotographic process cartridge that are suitably used as a developing roller of an apparatus or an electrophotographic process cartridge, in which the occurrence of fog is suppressed, and the density of a solid image is constant over a long period of time.

本発明の現像ローラを備えた電子写真装置の構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an electrophotographic apparatus including a developing roller of the present invention. 本発明の現像ローラの構成を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a developing roller of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

4 現像ローラ
4a 弾性層
4b 軸芯体(芯金)
4c 表面層
21 潜像担持体(感光ドラム)
22 帯電部材(帯電ローラ)
23 光ビーム
24 現像装置
25 現像ローラ
26 現像剤供給ローラ
27 現像剤規制部材(トナー規制部材)
28 現像剤(トナー)
29 転写部材(転写ローラ)
30 クリーニング部材(クリーニングブレード)
31 廃トナー容器
32 定着部材(定着ローラ)
33 被転写材
34 現像剤を収容する容器(現像剤容器)
4 Developing roller 4a Elastic layer 4b Shaft core (core metal)
4c Surface layer 21 Latent image carrier (photosensitive drum)
22 Charging member (charging roller)
23 light beam 24 developing device 25 developing roller 26 developer supply roller 27 developer regulating member (toner regulating member)
28 Developer (Toner)
29 Transfer member (transfer roller)
30 Cleaning member (cleaning blade)
31 Waste toner container 32 Fixing member (fixing roller)
33 Transferred material 34 Container for storing developer (developer container)

Claims (6)

軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層と、該弾性層の外周面に設けられた表面層を有する現像ローラであって、該弾性層はその表面に凹凸の形状が設けられたものであり、該現像ローラは、20以上の表面硬度(A)および0.3μm以上の転がり円中心線うねり(Wea)を有し、かつ、下記式(1)
−9.5×Wea+30≦A≦−9.5×Wea+60 (1)
で表される関係を満たすことを特徴とする現像ローラ。
A developing roller having a shaft core, an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core, and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, the elastic layer having an uneven shape on the surface The developing roller has a surface hardness (A) of 20 or more, a rolling circle centerline waviness (Wea) of 0.3 μm or more, and the following formula (1):
−9.5 × Wea + 30 ≦ A ≦ −9.5 × Wea + 60 (1)
A developing roller satisfying the relationship represented by:
前記弾性層の表面の凹凸の形状が、内面を粗した円筒金型を用いて該弾性層を成形することにより設けられるものである請求項1記載の現像ローラ。   2. The developing roller according to claim 1, wherein the shape of the irregularities on the surface of the elastic layer is provided by molding the elastic layer using a cylindrical mold having a rough inner surface. 前記内面を粗した円筒金型が、該円筒金型内面を研磨材で2回ブラスト処理を行うことにより粗したものであって、最後のブラスト処理において最初のブラスト処理において用いたものよりも軟らかい研磨材を用いてブラスト処理したものである請求項1または2記載の現像ローラ。   The cylindrical mold having a rough inner surface is roughened by blasting the inner surface of the cylindrical mold twice with an abrasive, and is softer than that used in the first blasting process in the final blasting process. The developing roller according to claim 1, wherein the developing roller is blasted with an abrasive. 軸芯体と、該軸芯体の外周面に設けられた弾性層と、該弾性層の外周面に設けられた表面層を有する現像ローラの製造方法であって、該弾性層が、内面を研磨材で2回ブラスト処理を行うことにより粗し、最後のブラスト処理において最初のブラスト処理におけるよりも軟らかい研磨材を用いてブラスト処理した円筒金型内に、液状ゴム材料を注入して、加熱硬化し、該円筒金型から脱型することにより、軸芯体の外周面に設けられた弾性層であることを特徴とする現像ローラの製造方法。   A developing roller manufacturing method comprising: a shaft core; an elastic layer provided on the outer peripheral surface of the shaft core; and a surface layer provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, wherein the elastic layer has an inner surface The liquid rubber material is poured into a cylindrical mold that has been roughened by blasting twice with an abrasive and blasted with a softer abrasive in the last blasting than in the first blasting, and heated. A developing roller manufacturing method, comprising: an elastic layer provided on an outer peripheral surface of a shaft core body by being cured and removed from the cylindrical mold. 現像剤を収容する容器と、該現像剤を担持するための現像ローラとを有する、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化するための現像装置において、該現像ローラが請求項1〜3のいずれかに記載の現像ローラであることを特徴とする現像装置。   A latent image is visualized as a developer image by applying the developer to a latent image carrier that carries a latent image, the container containing a developer and a developing roller for carrying the developer. 4. A developing device according to claim 1, wherein the developing roller is the developing roller according to claim 1. 現像剤を収容する容器と該現像剤を担持するための現像ローラとを有する、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与することにより潜像を現像剤像として可視化するための現像装置と、潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体を帯電する帯電部材、該潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材および該潜像担持体上の現像剤像を被転写材に転写する転写部材からなる群から選ばれた少なくとも1つとが一体的に保持されてなる電子写真プロセスカートリッジにおいて、該現像ローラが請求項1〜3のいずれかに記載の現像ローラであることを特徴とする電子写真プロセスカートリッジ。   Development for visualizing a latent image as a developer image by applying the developer to a latent image carrier that carries a latent image, which has a container for containing the developer and a developing roller for carrying the developer. An apparatus, a latent image carrier for carrying a latent image, a charging member for charging the latent image carrier, a cleaning member for cleaning the latent image carrier, and a developer image on the latent image carrier as a transfer material An electrophotographic process cartridge in which at least one selected from the group consisting of transfer members to be transferred is integrally held, wherein the developing roller is the developing roller according to any one of claims 1 to 3. An electrophotographic process cartridge.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007028205A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Research Laboratories Of Australia Pty Ltd High speed electrographic printing
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