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JPH1010857A - Developing roll - Google Patents

Developing roll

Info

Publication number
JPH1010857A
JPH1010857A JP15718596A JP15718596A JPH1010857A JP H1010857 A JPH1010857 A JP H1010857A JP 15718596 A JP15718596 A JP 15718596A JP 15718596 A JP15718596 A JP 15718596A JP H1010857 A JPH1010857 A JP H1010857A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating layer
component
semiconductive coating
powder particles
developing roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15718596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Maeda
晃宏 前田
Yukio Oyama
幸男 大山
Jirou Iwashiro
二朗 岩代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP15718596A priority Critical patent/JPH1010857A/en
Publication of JPH1010857A publication Critical patent/JPH1010857A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing roller with which toners are uniformly supplied without secure adhesion to the roll and adequate image densities and well copied images are obtainable for a long period of time. SOLUTION: This roll is used for one-component negative charge development system in which a semiconductive coating layer 12. formed by using materials for forming the semiconductive coating layer 12 contg. a synthetic resin, conductive material and dielectric powder particles 13 is a surface layer. In such a case, the compounding amt. of the component for forming the dielectric powder particles 13 to the material for forming the semiconductive coating layer 12 is set at 10 to 30vol.%. The dielectric powder particles 13 component particles are intermittently dispersed in The surface direction of the semiconductive coating layer 12. the thickness T of the semiconductive coating layer 12 of the parts not contg. the dielectric powder particles 13 is so set as to satisfy H/2<=T<H with respect to the average particle diameter H of the dielectric powder component and the surface roughness Ra of the semiconductive coating layer 12 is so set as to satisfy 1.5μm<Ra<2.5μm.

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、電子写真複写機、
プリンタ等に用いられる一成分負帯電現像装置における
現像ロールに関するものである。
The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to a developing roll in a one-component negative charging developing device used for a printer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子写真複写機による複写はつ
ぎのようにして行われる。すなわち、回転する感光ドラ
ムに原稿像を静電潜像として形成し、これにトナーを付
着させてトナー像を形成し、このトナー像を複写紙に転
写することにより複写を行うものである。この場合、上
記感光ドラム表面に対して静電潜像を形成させるために
は、予め感光ドラム表面を帯電させ、この帯電部分に対
して原稿像を光学系を介して投射し、光の当たった部分
の帯電を打ち消すことにより静電潜像をつくるというこ
とが行われている。そして、感光ドラム上の静電潜像を
現像し、可視像を形成する現像方法としては、その使用
する現像剤の種類に応じて、従来より各種の方法が提案
されている。その一例として、トナーのみを現像剤とし
て用いる一成分現像方式が知られている。さらに、その
ような一成分現像方式として、一成分系磁性現像剤を使
用した現像方式と、一成分系非磁性現像剤を使用した現
像方式とが知られている。
2. Description of the Related Art Generally, copying by an electrophotographic copying machine is performed as follows. That is, a document image is formed as an electrostatic latent image on a rotating photosensitive drum, a toner image is formed by attaching toner to the image, and copying is performed by transferring the toner image to copy paper. In this case, in order to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum, the surface of the photosensitive drum is charged in advance, and a document image is projected on the charged portion through an optical system and irradiated with light. 2. Description of the Related Art An electrostatic latent image is formed by canceling the charge of a part. As a developing method for developing a latent image on a photosensitive drum to form a visible image, various methods have conventionally been proposed according to the type of developer used. As one example, a one-component developing system using only toner as a developer is known. Further, as such a one-component developing system, a developing system using a one-component magnetic developer and a developing system using a one-component non-magnetic developer are known.

【0003】例えば、図2に示すように、上記一成分系
磁性現像剤を使用する一成分現像方式において、現像剤
担持体には円筒状パイプ9とその外周表面に半導電性被
覆層10とを備える現像ロール1が用いられる。そし
て、この現像ロール1の内部にはマグネットロール2が
設けられている。
For example, as shown in FIG. 2, in the one-component developing system using the one-component magnetic developer, a cylindrical pipe 9 is provided on a developer carrier and a semiconductive coating layer 10 is formed on an outer peripheral surface thereof. Is used. A magnet roll 2 is provided inside the developing roll 1.

【0004】このような現像ロール1を用いた一成分現
像方式では、その現像ロール1に対してトナーボックス
3内に収容された一成分系磁性現像剤(トナー)4が供
給され、マグネットロール2の磁力により、上記現像ロ
ール1表面に保持される。ついで、現像剤規制部材であ
るコンタクトブレードまたはドクターブレード5により
現像剤付着量が制御された一成分系磁性現像剤4は、現
像ロール1表面上に薄層状に付着されるとともに、必要
な電荷が付与されるようになっている。
In the one-component developing system using such a developing roll 1, a one-component magnetic developer (toner) 4 contained in a toner box 3 is supplied to the developing roll 1, and a magnet roll 2 is supplied. Is held on the surface of the developing roll 1 by the magnetic force. Next, the one-component magnetic developer 4 whose amount of developer is controlled by a contact blade or a doctor blade 5 which is a developer regulating member is deposited in a thin layer on the surface of the developing roll 1 and a necessary electric charge is obtained. Is to be granted.

【0005】一方、上記トナーボックス3の開口部に設
けられた現像ロール1に対向するように、静電潜像保持
体である感光ドラム6が配置されており、現像ロール1
とは逆方向に回転している。なお、この感光ドラム6は
電極上に光導電性層を有しており、その表面を一様に帯
電させた後、原稿像光を照射することにより原稿像に対
応した静電潜像を形成できるようになっている。
On the other hand, a photosensitive drum 6 as an electrostatic latent image holding member is disposed so as to face the developing roll 1 provided at the opening of the toner box 3.
It is rotating in the opposite direction. The photosensitive drum 6 has a photoconductive layer on the electrode, and after uniformly charging the surface thereof, irradiates the original image light to form an electrostatic latent image corresponding to the original image. I can do it.

【0006】そして、上記現像ロール1において、その
表面に形成された一成分系磁性現像剤4の薄層は、現像
ロール1の回転により、現像ロール1と感光ドラム6と
が対向する現像領域へと送られる。ついで、現像ロール
1には、高圧交流電源7および直流電源8から直流重畳
交流電圧が印加され、感光ドラム6と現像ロール1との
間隙に振動電界が発生し、その振動電界によって、現像
ロール1上の電荷を有する一成分系磁性現像剤4が、感
光ドラム6上の静電潜像に飛翔し、これによって、現像
が行われるようになっている。
The thin layer of the one-component magnetic developer 4 formed on the surface of the developing roll 1 is moved to a developing area where the developing roll 1 and the photosensitive drum 6 are opposed by the rotation of the developing roll 1. Is sent. Next, a DC superimposed AC voltage is applied to the developing roll 1 from the high-voltage AC power supply 7 and the DC power supply 8, and an oscillating electric field is generated in a gap between the photosensitive drum 6 and the developing roll 1. The one-component magnetic developer 4 having the above electric charge flies onto the electrostatic latent image on the photosensitive drum 6, thereby performing the development.

【0007】ところで、このような一成分現像方式に用
いられる現像ロール1は、先に述べたように、通常アル
ミニウムやステンレススチール等からなる円筒状パイプ
9と、その外周表面にフェノール樹脂等の絶縁性高分子
材料に導電性カーボン等の導電材料を適量含有させた半
導電性組成物をコーティングしてなる、所定厚みの半導
電性被覆層10とから構成されている。さらに、この現
像ロール1は、初期画像の高画質化のため、その半導電
性被覆層10の表面が粗面化されて用いられている。な
お、上記一成分現像方式には、一成分負帯電現像方式と
一成分正帯電現像方式とがあることが知られている。
As described above, the developing roll 1 used in such a one-component developing system generally has a cylindrical pipe 9 made of aluminum, stainless steel, or the like, and an insulating surface made of phenol resin or the like on the outer peripheral surface. And a semiconductive coating layer 10 having a predetermined thickness formed by coating a semiconductive composition containing a conductive polymer such as conductive carbon in an appropriate amount in a conductive polymer material. Further, the surface of the semiconductive coating layer 10 of the developing roll 1 is used in order to improve the quality of an initial image. It is known that the one-component developing system includes a one-component negative charging developing system and a one-component positive charging developing system.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記一
成分負帯電現像方式において、上記現像ロール1を長期
にわたって使用すると、劣化し微粉化したトナー4およ
び外添材が非常に高い電荷をもって(チャージアップ)
現像ロール1の表面に付着し、これにより現像ロール1
上に強固な電気的付着力(鏡像力)が発生するという問
題が生じる。そして、上記鏡像力が発生すると、供給さ
れるトナー4が現像ロール1上に強固に滞留してしま
い、ゴースト現象等の画像不良を招き、かつ正常なトナ
ー4の帯電を阻害するため、画像濃度の低下を引き起こ
す。
However, in the one-component negatively charged developing system, when the developing roll 1 is used for a long period of time, the deteriorated and pulverized toner 4 and the external additive have extremely high electric charges (charge-up). )
Adhering to the surface of the developing roll 1
There arises a problem that a strong electric adhesive force (mirror image force) is generated on the upper surface. When the above-mentioned mirror image force is generated, the supplied toner 4 stays firmly on the developing roll 1, causing an image defect such as a ghost phenomenon and inhibiting normal charging of the toner 4. Causes a drop in

【0009】なお、上記チャージアップ現象は現像ロー
ル1の表面の帯電負荷特性および微電荷の除電特性に左
右されるものであるから、複写初期においては電気抵抗
の低下や導電材による表面粗さ形成による除電効果を向
上させることにより、ある程度抑制することができる
が、3000枚程度複写を行うと、初期の表面粗さが保
たれなくなるため、長期にわたって画質を維持すること
が難しい。
Since the charge-up phenomenon depends on the charging load characteristic of the surface of the developing roll 1 and the charge elimination characteristic of a small charge, the electric resistance is reduced and the surface roughness is formed by the conductive material at the initial stage of copying. Can be suppressed to some extent by improving the static elimination effect, but when about 3000 copies are made, the initial surface roughness is no longer maintained, and it is difficult to maintain image quality for a long period of time.

【0010】そこで、逆に長期にわたって使用すること
を想定して、5万枚複写後に良好な複写画像が得られる
ように、現像ロール1の表面の帯電性を初めから低く抑
えることも考えられるが、このようにすると充分な初期
濃度(特に高温高湿において)が得られなくなってしま
うという問題がある。
Therefore, on the contrary, it is conceivable that the charging property of the surface of the developing roll 1 is suppressed from the beginning so that a good copied image can be obtained after copying 50,000 sheets, assuming long-term use. In this case, however, there is a problem that a sufficient initial concentration (particularly at high temperature and high humidity) cannot be obtained.

【0011】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、トナーが強固に付着することなく均一に供給さ
れ、長期にわたって良好な画像濃度を維持することので
きる現像ロールの提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a developing roll capable of uniformly supplying toner without firmly adhering thereto and maintaining a good image density for a long period of time. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の現像ロールは、下記(A)〜(C)成分を
含有する半導電性被覆層形成材料を用いて形成された半
導電性被覆層が表面層となる、一成分負帯電現像方式に
用いられる現像ロールであって、上記半導電性被覆層形
成材料に対する上記(C)成分の配合量が10〜30容
積%に設定されているとともに、上記半導電性被覆層の
面方向に、上記(C)成分粒子が断続的に分散され、上
記(C)成分粒子を含まない部分の半導電性被覆層の厚
み(T)が上記(C)成分粒子の平均粒子径(H)に対
して下記の不等式(1)を満たし、しかも上記半導電性
被覆層の表面粗さ(Ra)が下記の不等式(2)を満た
すよう設定されているという構成をとる。 (A)合成樹脂。 (B)導電材料。 (C)負極性に帯電し、かつ平均粒子径が8〜15μm
である誘電性粉末粒子。
In order to achieve the above object, a developing roll of the present invention comprises a semiconductive layer formed using a semiconductive coating layer forming material containing the following components (A) to (C). A developing roll for use in a one-component negatively charged developing system in which a conductive coating layer is a surface layer, wherein the blending amount of the component (C) with respect to the material for forming a semiconductive coating layer is set to 10 to 30% by volume. The component (C) particles are intermittently dispersed in the surface direction of the semiconductive coating layer, and the thickness (T) of the semiconductive coating layer in a portion not containing the component (C) particles Satisfies the following inequality (1) with respect to the average particle diameter (H) of the component particles (C), and the surface roughness (Ra) of the semiconductive coating layer satisfies the following inequality (2). The configuration is set. (A) Synthetic resin. (B) a conductive material. (C) negatively charged and having an average particle size of 8 to 15 μm
A dielectric powder particle.

【0013】[0013]

【数3】H/2≦T<H ……(1)## EQU3 ## H / 2 ≦ T <H (1)

【0014】[0014]

【数4】1.5μm<Ra<2.5μm ……(2)1.5 μm <Ra <2.5 μm (2)

【0015】すなわち、本発明者らは、上記課題を解決
するため、一成分負帯電現像方式において、負極性に帯
電した誘電性粉末粒子を現像ロールの表面層に分散さ
せ、静電的反発力によって現像ロールの表面にトナーを
滞留させないようにするという発明を提案し、すでに出
願している(特願平8−22788号、平成8年2月8
日)。しかし、上記発明によって得られる効果をより高
めるため、かつその効果が長期にわたって安定に得られ
る現像ロールを開発すべくさらに研究を重ねた。その結
果、その半導電性被覆層形成材料に含有させる誘電性粉
末粒子〔(C)成分〕の添加量を特定の範囲にし、しか
も半導電性被覆層の厚みを誘電性粉末粒子〔(C)成
分〕に対して特定の範囲に設定することで、半導電性被
覆層の表面粗さを特定の範囲にすることができ、そのこ
とにより所期の目的を達成できることを見いだし本発明
に到達した。なお、本発明において、「断続的」とは、
半導電性被覆層において、誘電性粉末粒子〔(C)成
分〕が互いに接する緊密な状態で並ぶのではなく、誘電
性粉末粒子〔(C)成分〕が存在する部分と存在してい
ない部分とが併存するという趣旨である。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors disperse negatively charged dielectric powder particles in a surface layer of a developing roll in a one-component negatively charged developing system to form an electrostatic repulsive force. Has been proposed, and an application has been filed (Japanese Patent Application No. 8-22788, February 8, 1996).
Day). However, further studies have been made to further enhance the effects obtained by the above-described invention and to develop a developing roll capable of stably obtaining the effects over a long period of time. As a result, the addition amount of the dielectric powder particles [component (C)] to be contained in the semiconductive coating layer forming material is set to a specific range, and the thickness of the semiconductive coating layer is reduced to the dielectric powder particles [(C) Component), the surface roughness of the semiconductive coating layer can be adjusted to a specific range, thereby achieving the intended purpose. . In the present invention, “intermittent” means
In the semiconductive coating layer, the dielectric powder particles [(C) component] are not arranged in close contact with each other but in a part where the dielectric powder particles [(C) component] exist and a part where the dielectric powder particles [(C) component] do not exist. Is to coexist.

【0016】なお、本発明の現像ロールにおいて、上記
(C)成分である誘電性粉末粒子として、シリコン樹脂
粉末粒子を用いることにより、現像特性のさらなる改善
が達成され得る。
In the developing roll of the present invention, further improvement of the developing characteristics can be achieved by using silicon resin powder particles as the dielectric powder particles as the component (C).

【0017】また、本発明の現像ロールにおいて、上記
(A)成分である合成樹脂として、ポリビニルブチラー
ルとフェノール樹脂との混合物を用いることにより、上
記(C)成分粒子の半導電性被覆層形成材料に対する配
合量および上記(C)成分粒子の平均粒子径と半導電性
被覆層の厚みとの関係等の相乗効果から、現像特性のさ
らなる改善が達成され得る。
Further, in the developing roll of the present invention, by using a mixture of polyvinyl butyral and a phenol resin as the synthetic resin as the component (A), the material for forming the semiconductive coating layer of the component (C) particles can be obtained. And the synergistic effects such as the relationship between the average particle diameter of the component (C) particles and the thickness of the semiconductive coating layer, etc., further improving the development characteristics.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0019】本発明の現像ロールは、例えば、図1
(A)および(B)に示すように、円筒状パイプ9の外
周表面に半導電性被覆層12が積層された構成をとる。
そして、上記半導電性被覆層12には、その面方向に誘
電性粉末粒子13が断続的に分散されている。
The developing roll of the present invention is, for example, as shown in FIG.
As shown in (A) and (B), a configuration in which a semiconductive coating layer 12 is laminated on the outer peripheral surface of the cylindrical pipe 9 is adopted.
In the semiconductive coating layer 12, dielectric powder particles 13 are intermittently dispersed in the plane direction.

【0020】この現像ロール11において、上記円筒状
パイプ9は、従来公知のアルミニウム、ニッケル、耐食
鋼(ステンレス鋼)等の金属もしくはその合金を用い
て、円筒状に成形されたものであって、その表面を電
解、ブラスト、やすり等で所定の粗度となるよう処理し
たものが一般に用いられる。
In the developing roll 11, the cylindrical pipe 9 is formed into a cylindrical shape using a conventionally known metal such as aluminum, nickel, and corrosion-resistant steel (stainless steel) or an alloy thereof. A material whose surface is treated by electrolysis, blasting, sanding or the like so as to have a predetermined roughness is generally used.

【0021】そして、上記円筒状パイプ9の外周表面に
積層されている半導電性被覆層12は、合成樹脂
〔(A)成分〕と導電材料〔(B)成分〕と誘電性粉末
粒子13〔(C)成分〕とを含有する半導電性被覆層形
成材料を用いて形成される。
The semiconductive coating layer 12 laminated on the outer peripheral surface of the cylindrical pipe 9 comprises a synthetic resin [(A) component], a conductive material [(B) component], and dielectric powder particles 13 [ (C) component].

【0022】本発明に用いられる合成樹脂〔(A)成
分〕としては、ポリビニルブチラールとフェノール樹脂
との混合物、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリアミド樹脂等が用いられる。なかでも、ポ
リビニルブチラールとフェノール樹脂との混合物を用い
た現像ロールは、高温高湿環境下においても、高い画像
濃度を与えるとともに、帯電特性における差の発生が効
果的に抑制あるいは阻止でき現像剤の消費、未消費部で
の現像特性に差がでるようなこともなく、ゴースト現象
の発生を効果的に回避することができる。
As the synthetic resin (component (A)) used in the present invention, a mixture of polyvinyl butyral and a phenol resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a polyamide resin and the like are used. Above all, a developing roll using a mixture of polyvinyl butyral and a phenol resin provides a high image density even under a high-temperature and high-humidity environment, and can effectively suppress or prevent a difference in charging characteristics from occurring. The occurrence of the ghost phenomenon can be effectively avoided without any difference in the developing characteristics between the consumed and unconsumed portions.

【0023】なお、本発明において、半導電性被覆層形
成材料として用いられる上記ポリビニルブチラールとフ
ェノール樹脂との混合物としては、ビニル−フェノール
樹脂系構造用接着剤の一つとして知られているポリビニ
ルブチラールとフェノール樹脂とを組み合わせてなる熱
硬化性樹脂の混合物であって、ポリビニルブチラール1
00重量部(以下「部」と略す)に対してフェノール樹
脂が10〜200部の割合となるよう設定されたものが
好適である。また、フェノール樹脂としては、一般に、
レゾール型のものが用いられる。
In the present invention, the mixture of polyvinyl butyral and phenol resin used as a material for forming a semiconductive coating layer includes polyvinyl butyral, which is known as one of vinyl-phenol resin structural adhesives. A mixture of a thermosetting resin and a polyvinyl butyral 1
It is preferable that the phenol resin is set so as to have a ratio of 10 to 200 parts with respect to 00 parts by weight (hereinafter abbreviated as "part"). In addition, as a phenol resin, generally,
A resol type is used.

【0024】また、上記ポリビニルブチラールとフェノ
ール樹脂との混合物は、特に、標準サンプルとしてポリ
スチレンを用いたゲル浸透クロマトグラフィ(Gel Perm
eation Chromatography : GPC)において、分子量
(ポリスチレン換算)が1.64×104 以上のものを
2重量%以上含有しているものを用いることが好まし
い。すなわち、そのような高分子量のものを用いること
によって、より高濃度の画像を実現することができる。
The mixture of the polyvinyl butyral and the phenol resin can be obtained by gel permeation chromatography (Gel Perm) using polystyrene as a standard sample.
In eation Chromatography (GPC), it is preferable to use those containing 2% by weight or more of those having a molecular weight (in terms of polystyrene) of 1.64 × 10 4 or more. That is, by using such a high-molecular weight material, a higher density image can be realized.

【0025】つぎに、本発明に用いられる導電材料
〔(B)成分〕としては、従来公知のものが用いられ
る。例えば、金属粉末の他、C−TiO2 、C−ZnO
等の導電性化合物、グラファイト、カーボンブラック、
カーボン繊維等の導電性粉末や導電性繊維があげられ、
また、ZnO、SnO2 、TiO2 、In2 3 、Mo
O等の金属酸化物も用いられ、さらに、LiI、LiC
l、LiClO4 、NaI、NaSCN、KI、AgN
3 等の無機イオン塩や、ステアリルスルホン酸リチウ
ム、オクチルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼン
スルホン酸リチウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム
等の有機イオン塩等も用いられる。なお、上記「C−」
とは導電性を有するという意味である。
Next, as the conductive material (component (B)) used in the present invention, conventionally known materials are used. For example, in addition to metal powder, C-TiO 2 , C-ZnO
Conductive compounds such as graphite, carbon black,
Conductive powder and conductive fiber such as carbon fiber;
Further, ZnO, SnO 2 , TiO 2 , In 2 O 3 , Mo
Metal oxides such as O are also used, and LiI, LiC
1, LiClO 4 , NaI, NaSCN, KI, AgN
Inorganic ion salts such as O 3 , and organic ion salts such as lithium stearylsulfonate, sodium octylsulfonate, lithium dodecylbenzenesulfonate, and sodium naphthalenesulfonate are also used. Note that the above "C-"
Means having conductivity.

【0026】そして、本発明に用いられる誘電性粉末粒
子13〔(C)成分〕としては、例えば、シリコン樹脂
粉末粒子、フッ素樹脂粉末粒子、ポリアクリロニトリル
樹脂粉末粒子等があげられる。なかでも、シリコン樹脂
粉末粒子を用いた現像ロール11は、現像ロール11上
に強固に滞留した現像剤層を形成させることなく、ゴー
スト現象の発生を効果的に回避でき、かつ高い現像特性
を長期にわたって確保することができる。
The dielectric powder particles 13 (component (C)) used in the present invention include, for example, silicon resin powder particles, fluororesin powder particles, and polyacrylonitrile resin powder particles. Above all, the developing roll 11 using the silicon resin powder particles can effectively avoid the occurrence of a ghost phenomenon without forming a developer layer that has stagnated firmly on the developing roll 11, and can maintain high developing characteristics for a long time. Can be secured.

【0027】さらに、上記誘電性粉末粒子13は平均粒
子径8〜15μmに設定する必要がある。なかでも、特
に好ましくは平均粒子径12〜15μmである。すなわ
ち、本発明は、後述するように、この平均粒子径によっ
て半導電性被覆層12の厚みを規定するため、平均粒子
径が8μm未満であると、それに伴って半導電性被覆層
12の厚みが薄くなりすぎて半導電性被覆層12の耐久
性を維持できず、したがって長期にわたってトナーを均
一に供給することができなくなるからである。また、平
均粒子径が15μmを超えると誘電性粉末粒子13が現
像特性に障害を与え、濃度の低下を引き起こすからであ
る。
Further, the dielectric powder particles 13 need to have an average particle diameter of 8 to 15 μm. Among them, the average particle diameter is particularly preferably 12 to 15 μm. That is, in the present invention, as described later, the thickness of the semiconductive coating layer 12 is defined by the average particle diameter. Therefore, when the average particle diameter is less than 8 μm, the thickness of the semiconductive coating layer 12 is accordingly reduced. Is too thin to maintain the durability of the semiconductive coating layer 12, and therefore it is impossible to uniformly supply the toner for a long period of time. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 15 μm, the dielectric powder particles 13 impair the developing characteristics and cause a decrease in concentration.

【0028】なお、本発明において上記半導電性被覆層
形成材料には、必要に応じて、さらに帯電制御剤等の公
知の添加剤を添加してもよい。
In the present invention, a known additive such as a charge controlling agent may be further added to the semiconductive coating layer forming material, if necessary.

【0029】本発明の現像ロール11は、例えば、つぎ
のようにして製造される。すなわち、まず上記各成分を
下記に示す配合割合で所定の溶媒に分散させて、半導電
性被覆層形成材料となるコーティング液を調整する。な
お、このコーティング液の粘度は、100〜200cp
s(測定温度:23℃)の範囲に設定することが好まし
い。特に好ましくは、120〜170cpsである。そ
して、合成樹脂〔(A)成分〕と導電材料〔(B)成
分〕と誘電性粉末粒子13〔(C)成分〕との配合割合
は、目的とする半導電性被覆層12の体積抵抗率に応
じ、また上記半導電性被覆層12の表面粗さ(Ra)が
特定の値となるよう、適宜に決められるが、一般に、合
成樹脂〔(A)成分〕100部に対して、導電材料
〔(B)成分〕は10〜100部、誘電性粉末粒子13
〔(C)成分〕は30〜50部の割合に設定される。な
お、上記コーティング液の溶媒としては、メチルエチル
ケトン(以下「MEK」と略す)、イソプロパノール、
メタノール、トルエン、アセトン等が用いられ、これら
は単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよ
い。
The developing roll 11 of the present invention is manufactured, for example, as follows. That is, first, each of the above-mentioned components is dispersed in a predetermined solvent in a mixing ratio shown below to prepare a coating liquid to be a semiconductive coating layer forming material. In addition, the viscosity of this coating liquid is 100 to 200 cp.
s (measuring temperature: 23 ° C.). Particularly preferably, it is 120 to 170 cps. The mixing ratio of the synthetic resin [(A) component], the conductive material [(B) component] and the dielectric powder particles 13 [(C) component] is determined by the volume resistivity of the intended semiconductive coating layer 12. And the surface roughness (Ra) of the semiconductive coating layer 12 is determined appropriately so as to have a specific value. Generally, 100 parts of the synthetic resin [(A) component] [Component (B)] is 10 to 100 parts, and the dielectric powder particles 13
[(C) component] is set at a ratio of 30 to 50 parts. In addition, as a solvent of the coating liquid, methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as “MEK”), isopropanol,
Methanol, toluene, acetone and the like are used, and these may be used alone or as a mixture of two or more.

【0030】つづいて、上記コーティング液を円筒状パ
イプ9にコーティングする方法は、公知の方法が用いら
れる。例えば、ディッピング方式では、上記コーティン
グ液中に円筒状パイプ9を浸漬して、引き上げ、乾燥さ
せた後、加熱処理(架橋)することにより、半導電性被
覆層12を形成することができる。また、上記半導電性
被覆層12は、1層のみから構成されても2層以上の積
層構造に構成されても、何ら差し支えない。さらに、上
記半導電性被覆層12の表面には、必要に応じ、研磨処
理が施され、表面の粗面化が図られることとなる。
Subsequently, a known method is used for coating the cylindrical pipe 9 with the coating liquid. For example, in the dipping method, the semiconductive coating layer 12 can be formed by immersing the cylindrical pipe 9 in the coating liquid, pulling it up, drying it, and then performing a heat treatment (crosslinking). The semiconductive coating layer 12 may be composed of only one layer or a laminated structure of two or more layers. Further, the surface of the semiconductive coating layer 12 is subjected to a polishing treatment, if necessary, so that the surface is roughened.

【0031】このようにして得られた現像ロール11
は、トナーを半導電性被覆層12に強固に付着させるこ
となく均一に供給することができ、しかも長期にわたっ
て良好な画像濃度を維持することができる。
The thus obtained developing roll 11
Can uniformly supply the toner without firmly adhering it to the semiconductive coating layer 12, and can maintain good image density for a long period of time.

【0032】そして、半導電性被覆層形成材料に対する
上記誘電性粉末粒子13〔(C)成分〕の配合量は、1
0〜30容積%の範囲内でなければならない。なかで
も、特に好ましくは20〜30容積%である。すなわ
ち、10容積%未満であると、半導電性被覆層12に必
要な表面粗さが得られず、良好な画像濃度を得られない
からであり、30容積%を超えると半導電性被覆層形成
材料の主成分である合成樹脂〔(A)成分〕が相対的に
少なくなり、得られた現像ロールの帯電不良を生じるか
らである。
The compounding amount of the dielectric powder particles 13 (component (C)) with respect to the semiconductive coating layer forming material is 1
Must be in the range of 0 to 30% by volume. Among them, the content is particularly preferably 20 to 30% by volume. That is, if the content is less than 10% by volume, the required surface roughness of the semiconductive coating layer 12 cannot be obtained, and a good image density cannot be obtained. This is because the amount of the synthetic resin (component (A)), which is the main component of the forming material, is relatively reduced, and poor charging of the obtained developing roll occurs.

【0033】さらに、誘電性粉末粒子13を含まない部
分の半導電性被覆層12の厚み(T)(図1参照)は、
下記の不等式(1)を満たしていなければならない。す
なわち、上記厚みが誘電性粉末粒子13の平均粒子径
(H)の1/2未満であると、半導電性被覆層12から
誘電性粉末粒子13が抜け落ちたり(粒子の欠落)、誘
電性粉末粒子13がトナーとの接触により磨滅したり
(粒子の磨滅)してしまい、得られる現像ロールの耐久
性に問題が生じてしまうからであり、上記厚みが誘電性
粉末粒子13の平均粒子径以上であると、微粉化したト
ナーがチャージアップ現象によって、半導電性被覆層1
2の表面に強固に付着してしまい、そのために生じる鏡
像力によって、供給されるトナーが現像ロール11上に
強固に滞留してしまうからである。なお、誘電性粉末粒
子13を含まない部分の半導電性被覆層12の厚み
(T)が5μm未満であると、半導電性被覆層12の表
面粗さを適正な範囲内とするには膜厚が薄く、そのため
濃度むらやリークという画質障害を生じやすいため好ま
しくない。
Further, the thickness (T) (see FIG. 1) of the semiconductive coating layer 12 in a portion not containing the dielectric powder particles 13 is as follows:
The following inequality (1) must be satisfied. That is, if the thickness is less than の of the average particle diameter (H) of the dielectric powder particles 13, the dielectric powder particles 13 may fall out of the semiconductive coating layer 12 (missing particles), or the dielectric powder This is because the particles 13 are worn out (contact with the toner) due to contact with the toner, and a problem is caused in the durability of the obtained developing roll, and the thickness is larger than the average particle diameter of the dielectric powder particles 13. In this case, the finely divided toner is charged up by the charge-up phenomenon, so that the semiconductive coating layer 1
This is because the toner adheres firmly to the surface of the developing roller 2 and the supplied toner stays firmly on the developing roll 11 due to the resulting image force. If the thickness (T) of the portion of the semiconductive coating layer 12 that does not include the dielectric powder particles 13 is less than 5 μm, the surface roughness of the semiconductive coating layer 12 must be within the appropriate range. It is not preferable because the thickness is small, and image quality disorders such as uneven density and leakage are likely to occur.

【0034】[0034]

【数5】H/2≦T<H ……(1)## EQU5 ## H / 2 ≦ T <H (1)

【0035】また、半導電性被覆層12の表面粗さ(R
a)は、下記の不等式(2)を満たしていなければなら
ない。すなわち、1.5μm以下であると、トナー搬送
力が弱く、画像濃度が低下するからであり、2.5μm
以上であると、トナーに充分な摩擦帯電量を付与でき
ず、画像濃度が低下するからである。なお、上記表面粗
さ(Ra)とは、JIS B 0601−1982の表
面粗さの定義と表示により示されるなかの中心線平均粗
さ(Ra)である。そして、この表面粗さ(Ra)の測
定は、触針電気拡大式表面粗さ測定器(JIS B 0
651−1976)を用いて測定される。
The surface roughness (R) of the semiconductive coating layer 12
a) must satisfy the following inequality (2). That is, if the thickness is 1.5 μm or less, the toner conveyance force is weak, and the image density is reduced.
If the amount is more than the above, a sufficient amount of triboelectricity cannot be imparted to the toner, and the image density is reduced. In addition, the said surface roughness (Ra) is a center line average roughness (Ra) in the definition and display of the surface roughness of JIS B0601-1982. The measurement of the surface roughness (Ra) is performed using a stylus electric magnifying surface roughness measuring device (JIS B0).
651-1977).

【0036】[0036]

【数6】1.5μm<Ra<2.5μm ……(2)1.5 μm <Ra <2.5 μm (2)

【0037】上記表面粗さ(Ra)は、誘電性粉末粒子
13を含まない部分の半導電性被覆層12の厚み(T)
と誘電性粉末粒子13の平均粒子径(H)とを調整する
ことによって、略上記不等式(1)を満たす値にするこ
とができる。ただし、最終的には表面粗さの調整を、研
磨処理によって行うこともできる。
The surface roughness (Ra) is determined by measuring the thickness (T) of the portion of the semiconductive coating layer 12 not including the dielectric powder particles 13.
By adjusting the average particle diameter (H) of the dielectric powder particles 13 and the average particle diameter (H), a value substantially satisfying the above inequality (1) can be obtained. However, finally, the adjustment of the surface roughness can also be performed by a polishing treatment.

【0038】また、上記現像ロール11は、その半導電
性被覆層12の体積抵抗率を103〜107 Ω・cmの
範囲に設定することが好ましい。すなわち、半導電性被
覆層12の体積抵抗率が103 Ω・cm未満であると、
感光ドラムとの間でバイアスリークが発生し、画像欠陥
を生じるおそれがあり、107 Ω・cmを超えると感光
ドラムとの間の電界が弱まり、トナーの飛翔力が低下
し、画像濃度が薄くなるおそれがあるからである。
Further, it is preferable that the volume resistivity of the semiconductive coating layer 12 of the developing roll 11 is set in a range of 10 3 to 10 7 Ω · cm. That is, when the volume resistivity of the semiconductive coating layer 12 is less than 10 3 Ω · cm,
A bias leak may occur between the photosensitive drum and the photosensitive drum, which may cause an image defect. If it exceeds 10 7 Ω · cm, the electric field between the photosensitive drum and the photosensitive drum is weakened, the flying power of the toner is reduced, and the image density is reduced. This is because there is a possibility of becoming.

【0039】なお、本発明の現像ロール11は、上記の
ように従来公知の円筒状パイプ9の外周表面に半導電性
被覆層12を積層しているが、この円筒状パイプ9と半
導電性被覆層12との間に従来公知の層、例えば接着
層、導電性樹脂層等を積層させ多層構造を形成させても
よい。
In the developing roll 11 of the present invention, the semiconductive coating layer 12 is laminated on the outer peripheral surface of the conventionally known cylindrical pipe 9 as described above. A conventionally known layer, for example, an adhesive layer, a conductive resin layer, or the like, may be laminated between the cover layer 12 to form a multilayer structure.

【0040】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0041】[0041]

【実施例1〜26、比較例1〜50】まず、合成樹脂と
してポリビニルブチラールとフェノール樹脂との混合物
〔ポリビニルブチラールとフェノールとの重量混合比が
100:100であって、GPCによる分子量(ポリス
チレン換算)が1.64×104 以上のものを2重量%
以上含有するもの〕100部をMEKに溶解または分散
させた後、導電材料としてカーボンブラック100部を
配合し、後記表1〜表12に示すように平均粒子径の異
なる誘電性粉末粒子(シリコン樹脂粉末粒子)を配合し
た。そして、これらをボールミル中において均一に混
合、分散し、150cps(測定温度:23℃)の粘度
に調製した半導電性被覆層形成用のコーティング液を得
た。
Examples 1 to 26, Comparative Examples 1 to 50 First, a mixture of polyvinyl butyral and phenol resin as a synthetic resin [the weight mixing ratio of polyvinyl butyral and phenol is 100: 100 and the molecular weight by GPC (in terms of polystyrene) ) Is 1.64 × 10 4 or more 2% by weight
100 parts of carbon black are blended as a conductive material after dissolving or dispersing 100 parts in MEK, and as shown in Tables 1 to 12, dielectric powder particles having different average particle diameters (silicon resin). Powder particles). These were uniformly mixed and dispersed in a ball mill to obtain a coating liquid for forming a semiconductive coating layer adjusted to a viscosity of 150 cps (measuring temperature: 23 ° C.).

【0042】ついで、直径:20mm、厚み:0.7m
mのアルミニウム製円筒体を準備し、それを前記各種の
コーティング液中に浸漬して引き上げ、乾燥させた後、
加熱処理(架橋)することにより、後記表1〜表12に
示す膜厚で、上記円筒体の外周面上に半導電性被覆層を
形成した。この際、半導電性被覆層の体積抵抗は、同じ
く同表に示す値であった。さらに、その後、この形成さ
れた半導電性被覆層の表面を、研磨布、シート等との摺
接により仕上げた。このようにして、現像ロールを得
た。
Then, diameter: 20 mm, thickness: 0.7 m
m, prepared by immersing it in the above-mentioned various coating solutions, pulling it up and drying,
By performing a heat treatment (crosslinking), a semiconductive coating layer was formed on the outer peripheral surface of the cylindrical body with a film thickness shown in Tables 1 to 12 below. At this time, the volume resistance of the semiconductive coating layer was a value shown in the same table. Thereafter, the surface of the formed semiconductive coating layer was finished by sliding contact with a polishing cloth, a sheet or the like. Thus, a developing roll was obtained.

【0043】[0043]

【実施例27】半導電性被覆層形成の際、誘電性粒子と
して負極性に帯電するフッ素樹脂粉末粒子(平均粒子径
10μm)を用い、表13に示す配合割合で配合した。
それ以外は実施例1と同様にして、現像ロールを作製し
た。
Example 27 In forming a semiconductive coating layer, negatively charged fluororesin powder particles (average particle diameter: 10 μm) were used as dielectric particles, and were mixed in the mixing ratio shown in Table 13.
Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the developing roll.

【0044】[0044]

【実施例28】半導電性被覆層形成の際、誘電性粒子と
して負極性に帯電するポリアクリロニトリル樹脂粉末粒
子(平均粒子径12μm)を用い、表13に示す配合割
合で配合した。それ以外は実施例1と同様にして、現像
ロールを作製した。
Example 28 In forming the semiconductive coating layer, negatively charged polyacrylonitrile resin powder particles (average particle diameter: 12 μm) were used as the dielectric particles, and were mixed in the mixing ratio shown in Table 13. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the developing roll.

【0045】[0045]

【比較例51】半導電性被覆層形成の際、誘電性粒子と
して負極性に帯電しないウレタン樹脂粉末粒子(平均粒
子径10μm)を用い、表13に示す配合割合で配合し
た。それ以外は実施例1と同様にして、現像ロールを作
製した。
[Comparative Example 51] In forming a semiconductive coating layer, non-negatively charged urethane resin powder particles (average particle diameter: 10 μm) were used as the dielectric particles, and were mixed in the mixing ratio shown in Table 13. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the developing roll.

【0046】[0046]

【比較例52】半導電性被覆層形成の際、誘電性粒子と
して負極性に帯電しないポリアミド樹脂粉末粒子(平均
粒子径12μm)を用い、表13に示す配合割合で配合
した。それ以外は実施例1と同様にして、現像ロールを
作製した。
Comparative Example 52 In forming a semiconductive coating layer, non-negatively charged polyamide resin powder particles (average particle diameter: 12 μm) were used as dielectric particles, and were mixed in the mixing ratio shown in Table 13. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the developing roll.

【0047】そして、このようにして得られた各種の現
像ロールを、それぞれ、一成分系磁性現像剤(トナー)
を用いる市販の複写機に組み込み(感光ドラムと現像ロ
ールとの間は300μmとした)、以下のようにして、
初期における現像ロールの表面粗さ(Ra)および高温
高湿下における画像濃度についての画質評価と5万枚複
写後のもの(以下「50Kプリント」と略す)における
現像ロールの表面粗さ(Ra)および低温低湿下におけ
る画像濃度についての画質評価とを行いその結果を下記
の表1〜表13に併せて示した。
Then, the various developing rolls obtained in this manner are respectively used as a one-component magnetic developer (toner).
(A distance between the photosensitive drum and the developing roll was set to 300 μm) as follows.
Image quality evaluation of the surface roughness (Ra) of the developing roll in the initial stage and the image density under high temperature and high humidity, and the surface roughness (Ra) of the developing roll after copying 50,000 sheets (hereinafter abbreviated as "50K print") The image quality was evaluated for image density under low temperature and low humidity, and the results are shown in Tables 1 to 13 below.

【0048】なお、画像濃度に関しては、上記の現像ロ
ールを組み込んだ電子写真複写機を用いて、高温高湿
(28℃×85%RH)環境下および低温低湿(10℃
×15%RH)環境下において画像出しを行い、最大濃
度でベタ黒コピーを取り、そしてそのコピーの濃度をマ
クベス社製の反射濃度計により測定した。なお、この測
定値が大きくなる程、高濃度であることを示し、1.4
0以上の場合を合格とした。そして、合格のものには
○、不合格のものには×として評価した。
The image density was measured in an environment of high temperature and high humidity (28 ° C. × 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C.
An image was formed in an environment of (× 15% RH), a solid black copy was taken at the maximum density, and the density of the copy was measured with a reflection densitometer manufactured by Macbeth. The larger the measured value, the higher the concentration, indicating 1.4.
A case of 0 or more was regarded as a pass. Then, a pass was evaluated as ○, and a reject was evaluated as ×.

【0049】また、表面粗さ(Ra)に関しては、JI
S B 0601−1982に準じ、触針電気拡大式表
面粗さ測定器(JIS B 0651−1976)を用
いて測定した。
Regarding the surface roughness (Ra), JI
According to SB0601-1982, it measured using the stylus electric expansion type surface roughness measuring device (JISB0651-1976).

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】[0053]

【表4】 [Table 4]

【0054】[0054]

【表5】 [Table 5]

【0055】[0055]

【表6】 [Table 6]

【0056】[0056]

【表7】 [Table 7]

【0057】[0057]

【表8】 [Table 8]

【0058】[0058]

【表9】 [Table 9]

【0059】[0059]

【表10】 [Table 10]

【0060】[0060]

【表11】 [Table 11]

【0061】[0061]

【表12】 [Table 12]

【0062】[0062]

【表13】 [Table 13]

【0063】さらに、上記表1、表2、表4、表5、表
7〜表9、表11、表12の結果について、つぎのよう
な方法でまとめた。すなわち、各実施例品および各比較
例品について、初期における高温高湿下での画像濃度の
評価および50Kにおける低温低湿下での画像濃度の評
価を、(初期における高温高湿下での画像濃度の評価)
/(50Kにおける低温低湿下での画像濃度の評価)と
いう方法で表した。その結果を下記の表14〜表17に
示した。
Further, the results of Tables 1, 2, 4, and 5, 7 to 9, 11 and 12 are summarized in the following manner. That is, the evaluation of the image density under high temperature and high humidity in the initial stage and the evaluation of the image density under low temperature and low humidity at 50K were performed for each of the example products and the comparative example products. Evaluation of)
/ (Evaluation of image density under low temperature and low humidity at 50K). The results are shown in Tables 14 to 17 below.

【0064】[0064]

【表14】 [Table 14]

【0065】上記表14は、平均粒子径8μmであるシ
リコン樹脂粉末粒子を誘電性粉末粒子〔(C)成分〕と
して用い、誘電性粉末粒子〔(C)成分〕の半導電性被
覆層形成材料全体に対する比率(容積%)と誘電性粉末
粒子〔(C)成分〕を含まない部分の半導電性被覆層の
厚み(T)とを変化させたときの評価をまとめたもので
ある。上記表14によれば、シリコン樹脂粉末粒子を含
まない部分の半導電性被覆層の厚みが8μm以上では適
正な表面粗さ(Ra)を形成することができず、しかも
チャージアップ現象によってトナーが現像ロール上に滞
留するため、良好な画像濃度を得ることができない。ま
た、シリコン樹脂粉末粒子の全体比率が36容積%以上
になると、ベースとなるポリビニルブチラール−フェノ
ール樹脂が相対的に少なく、そのため帯電不良を生じ、
良好な画像濃度を得ることができない。逆に、シリコン
樹脂粉末粒子の全体比率が22容積%以下になると、適
正な表面粗さ(Ra)が得られず、良好な画像濃度を得
ることができない。
Table 14 shows that the silicon resin powder particles having an average particle diameter of 8 μm were used as the dielectric powder particles (component (C)), and the semiconductive coating layer forming material of the dielectric powder particles (component (C)) was used. The evaluation when the ratio (volume%) to the whole and the thickness (T) of the semiconductive coating layer in the portion not containing the dielectric powder particles (component (C)) are changed. According to Table 14, when the thickness of the semiconductive coating layer not including the silicon resin powder particles is 8 μm or more, it is impossible to form an appropriate surface roughness (Ra), and the toner is charged by the charge-up phenomenon. Since the toner stays on the developing roll, good image density cannot be obtained. Further, when the total ratio of the silicon resin powder particles is 36% by volume or more, the polyvinyl butyral-phenol resin serving as a base is relatively small, so that charging failure occurs,
Good image density cannot be obtained. Conversely, if the total ratio of the silicon resin powder particles is 22% by volume or less, an appropriate surface roughness (Ra) cannot be obtained, and a good image density cannot be obtained.

【0066】[0066]

【表15】 [Table 15]

【0067】上記表15は、平均粒子径12μmである
シリコン樹脂粉末粒子を誘電性粉末粒子〔(C)成分〕
として用い、上記表14と同様にしてまとめたものであ
る。上記表15によれば、シリコン樹脂粉末粒子を含ま
ない部分の半導電性被覆層の厚みが12μm以上では適
正な表面粗さ(Ra)を形成することができず、しかも
チャージアップ現象によってトナーが現像ロール上に滞
留するため、良好な画像濃度を得ることができない。そ
して、上記厚みが5μmでは、粒子の欠落や粒子の磨滅
が生じ、長期(50Kプリント)の使用において、得ら
れる現像ロールの耐久性が得られていない。また、シリ
コン樹脂粉末粒子の全体比率が36容積%以上になる
と、ベースとなるポリビニルブチラール−フェノール樹
脂が相対的に少なく、そのため帯電不良を生じ、良好な
画像濃度を得ることができない。逆に、シリコン樹脂粉
末粒子の全体比率が15容積%以下になると、適正な表
面粗さ(Ra)が得られず、良好な画像濃度を得ること
ができない。
Table 15 shows that silicon resin powder particles having an average particle diameter of 12 μm were converted to dielectric powder particles (component (C)).
And summarized in the same manner as in Table 14 above. According to Table 15 above, when the thickness of the semiconductive coating layer not including the silicon resin powder particles is 12 μm or more, it is impossible to form an appropriate surface roughness (Ra), and the toner is charged due to a charge-up phenomenon. Since the toner stays on the developing roll, good image density cannot be obtained. When the thickness is 5 μm, particles are lost or particles are worn out, and the durability of the obtained developing roll cannot be obtained in long-term (50K printing) use. On the other hand, when the total ratio of the silicon resin powder particles is 36% by volume or more, the amount of the polyvinyl butyral-phenol resin serving as a base is relatively small, so that charging failure occurs and a good image density cannot be obtained. Conversely, if the total proportion of the silicon resin powder particles is 15% by volume or less, an appropriate surface roughness (Ra) cannot be obtained, and a good image density cannot be obtained.

【0068】[0068]

【表16】 [Table 16]

【0069】上記表16は、平均粒子径15μmである
シリコン樹脂粉末粒子を誘電性粉末粒子〔(C)成分〕
として用い、上記表14と同様にしてまとめたものであ
る。上記表16によれば、シリコン樹脂粉末粒子を含ま
ない部分の半導電性被覆層の厚みが16μm以上では適
正な表面粗さ(Ra)を形成することができず、しかも
チャージアップ現象によってトナーが現像ロール上に滞
留するため、良好な画像濃度を得ることができない。そ
して、上記厚みが5μmの場合では、粒子の欠落や粒子
の磨滅が生じ、長期(50Kプリント)の使用におい
て、得られる現像ロールの耐久性が得られていない。ま
た、シリコン樹脂粉末粒子の全体比率が36容積%以上
になると、ベースとなるポリビニルブチラール−フェノ
ール樹脂が相対的に少なく、そのため帯電不良を生じ、
良好な画像濃度を得ることができない。逆に、シリコン
樹脂粉末粒子の全体比率が8容積%以下になると、適正
な表面粗さ(Ra)が得られず、良好な画像濃度を得る
ことができない。
Table 16 shows that silicone resin powder particles having an average particle diameter of 15 μm were converted into dielectric powder particles (component (C)).
And summarized in the same manner as in Table 14 above. According to Table 16, when the thickness of the semiconductive coating layer not including the silicon resin powder particles is 16 μm or more, an appropriate surface roughness (Ra) cannot be formed. Since the toner stays on the developing roll, good image density cannot be obtained. When the thickness is 5 μm, particles are lost or particles are worn, and the durability of the obtained developing roll is not obtained in long-term (50K printing) use. Further, when the total ratio of the silicon resin powder particles is 36% by volume or more, the polyvinyl butyral-phenol resin serving as a base is relatively small, so that charging failure occurs,
Good image density cannot be obtained. On the other hand, when the total ratio of the silicon resin powder particles is 8% by volume or less, an appropriate surface roughness (Ra) cannot be obtained, and a good image density cannot be obtained.

【0070】[0070]

【表17】 [Table 17]

【0071】上記表17は、平均粒子径20μmである
シリコン樹脂粉末粒子を誘電性粉末粒子〔(C)成分〕
として用い、上記表14と同様にしてまとめたものであ
る。上記表17によれば、シリコン樹脂粉末粒子を含ま
ない部分の半導電性被覆層の厚みが21μm以上では適
正な表面粗さ(Ra)を形成することができず、しかも
チャージアップ現象によってトナーが現像ロール上に滞
留するため、良好な画像濃度を得ることができない。そ
して、平均粒子径20μmであるシリコン樹脂粉末粒子
を用いるどの場合においても、長期(50Kプリント)
の使用において、粒子の欠落および粒子の磨滅によって
引き起こされた画像障害が生じている。また、シリコン
樹脂粉末粒子の全体比率が27容積%以上になると、ベ
ースとなるポリビニルブチラール−フェノール樹脂が相
対的に少なく、そのため帯電不良を生じ、良好な画像濃
度を得ることができない。
Table 17 shows that silicon resin powder particles having an average particle diameter of 20 μm were converted to dielectric powder particles (component (C)).
And summarized in the same manner as in Table 14 above. According to Table 17, when the thickness of the semiconductive coating layer not including the silicon resin powder particles is 21 μm or more, an appropriate surface roughness (Ra) cannot be formed, and further, the toner is not charged due to the charge-up phenomenon. Since the toner stays on the developing roll, good image density cannot be obtained. In any case where silicon resin powder particles having an average particle diameter of 20 μm are used, long-term (50K print)
In use, image defects have been caused by missing and worn particles. On the other hand, when the total proportion of the silicon resin powder particles is 27% by volume or more, the amount of the polyvinyl butyral-phenol resin serving as a base is relatively small, so that charging failure occurs and a good image density cannot be obtained.

【0072】上記表1〜表17の結果より明らかなよう
に、実施例1品〜28品は、良好な画像濃度を初期およ
び長期(50Kプリント)にわたって得ることができ
た。これに対して、比較例1品〜52品は、初期の高温
高湿下における画像濃度が劣っていたか、または長期
(50Kプリント)の低温低湿下における画像濃度が劣
っていた。
As is clear from the results shown in Tables 1 to 17, Examples 1 to 28 were able to obtain good image densities over the initial period and over a long period (50K printing). On the other hand, the comparative examples 1 to 52 had poor initial image densities under high temperature and high humidity, or poor image densities under long-term (50K printing) low temperature and low humidity.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上のように、本発明の現像ロールは、
その半導電性被覆層形成材料として前記(C)成分を用
い、かつ上記半導電性被覆層形成材料に対する上記
(C)成分の配合量を特定の範囲に設定し、かつ上記
(C)成分粒子を含まない部分の半導電性被覆層の厚み
(T)を上記(C)成分の平均粒子径(H)に対して特
定の範囲に設定することにより、上記半導電性被覆層の
表面粗さ(Ra)が特定の範囲となり、これらと、負極
性に帯電する現像剤と上記(C)成分とが反発するとい
う作用との相乗効果によって、現像ロールの表面にトナ
ーが長期にわたって強固に滞留するという現象の発生を
防止することができる。そのため、適正な画像濃度およ
び良好な複写画像を長期にわたって、安定に得ることが
できる。
As described above, the developing roll of the present invention
The component (C) is used as the semiconductive coating layer forming material, the compounding amount of the component (C) with respect to the semiconductive coating layer forming material is set in a specific range, and the component (C) component particles are used. Is set in a specific range with respect to the average particle diameter (H) of the component (C), so that the surface roughness of the semiconductive coating layer is not included. (Ra) falls within a specific range, and the toner stays firmly on the surface of the developing roll for a long period of time due to a synergistic effect of these and the action of repelling the negatively charged developer and the component (C). Can be prevented from occurring. Therefore, an appropriate image density and a good copied image can be stably obtained over a long period of time.

【0074】また、本発明の現像ロールにおいて、上記
(C)成分である誘電性粉末粒子として、シリコン樹脂
粉末粒子を用いることにより、より適正な画像濃度およ
び良好な複写画像を長期にわたって、安定に得ることが
できる。
Further, in the developing roll of the present invention, by using silicon resin powder particles as the dielectric powder particles as the component (C), a more appropriate image density and a good copied image can be stably obtained for a long period of time. Obtainable.

【0075】さらに、本発明の現像ロールにおいて、上
記(A)成分である合成樹脂として、ポリビニルブチラ
ールとフェノール樹脂との混合物を用いることにより、
特に高温高湿環境下においても、適正な画像濃度および
良好な複写画像を長期にわたって、安定に得ることがで
きる。
Further, in the developing roll of the present invention, by using a mixture of polyvinyl butyral and a phenol resin as the synthetic resin as the component (A),
Particularly, even in a high-temperature and high-humidity environment, an appropriate image density and a good copied image can be stably obtained over a long period of time.

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

【図1】(A)は本発明の現像ロールの縦断面図であ
り、(B)はそのX−X断面図である。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a developing roll of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX.

【図2】現像装置の構成の一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of a developing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 現像ロール 12 半導電性被覆層 13 誘電性粉末粒子 Reference Signs List 11 developing roll 12 semiconductive coating layer 13 dielectric powder particles

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(A)〜(C)成分を含有する半導
電性被覆層形成材料を用いて形成された半導電性被覆層
が表面層となる、一成分負帯電現像方式に用いられる現
像ロールであって、上記半導電性被覆層形成材料に対す
る上記(C)成分の配合量が10〜30容積%に設定さ
れているとともに、上記半導電性被覆層の面方向に上記
(C)成分粒子が断続的に分散され、上記(C)成分粒
子を含まない部分の半導電性被覆層の厚み(T)が上記
(C)成分粒子の平均粒子径(H)に対して下記の不等
式(1)を満たし、しかも上記半導電性被覆層の表面粗
さ(Ra)が下記の不等式(2)を満たすよう設定され
ていることを特徴とする現像ロール。 (A)合成樹脂。 (B)導電材料。 (C)負極性に帯電し、かつ平均粒子径が8〜15μm
である誘電性粉末粒子。 【数1】H/2≦T<H ……(1) 【数2】1.5μm<Ra<2.5μm ……(2)
1. A one-component negatively charged developing system in which a semiconductive coating layer formed using a semiconductive coating layer forming material containing the following components (A) to (C) becomes a surface layer. A developing roll, wherein the compounding amount of the component (C) with respect to the semiconductive coating layer forming material is set to 10 to 30% by volume, and the (C) is added in a plane direction of the semiconductive coating layer. The component particles are intermittently dispersed, and the thickness (T) of the semiconductive coating layer in the portion not containing the component particles (C) is the following inequality with respect to the average particle diameter (H) of the component particles (C). A developing roll characterized in that (1) is satisfied and the surface roughness (Ra) of the semiconductive coating layer is set so as to satisfy the following inequality (2). (A) Synthetic resin. (B) a conductive material. (C) negatively charged and having an average particle size of 8 to 15 μm
A dielectric powder particle. [Equation 1] H / 2 ≦ T <H (1) [Equation 2] 1.5 μm <Ra <2.5 μm (2)
【請求項2】 (C)成分である誘電性粉末粒子が、シ
リコン樹脂粉末粒子である請求項1記載の現像ロール。
2. The developing roll according to claim 1, wherein the dielectric powder particles as the component (C) are silicon resin powder particles.
【請求項3】 (A)成分である合成樹脂が、ポリビニ
ルブチラールとフェノール樹脂との混合物である請求項
1または2記載の現像ロール。
3. The developing roll according to claim 1, wherein the synthetic resin as the component (A) is a mixture of polyvinyl butyral and a phenol resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7907878B2 (en) * 2004-06-09 2011-03-15 Bridgestone Corporation Developing roller and imaging apparatus using the same
US7912411B2 (en) * 2004-06-09 2011-03-22 Bridgestone Corporation Developing roller and imaging apparatus using the same
US7917064B2 (en) 2006-09-27 2011-03-29 Fuji Xerox Co., Ltd. Charge roll, process cartridge, image forming apparatus, charging method, and cleaning method of charge roll

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