JP2001356596A

JP2001356596A - 規制ロール

Info

Publication number: JP2001356596A
Application number: JP2001065568A
Authority: JP
Inventors: Shinobu Hasegawa; 忍長谷川; Michiaki Ito; 道明伊藤
Original assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Current assignee: Hokushin Industries Corp; Hokushin Industry Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2001-12-26
Anticipated expiration: 2021-03-08
Also published as: JP4507048B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性を向上し且つ比較的容易に製造するこ
とのできる規制ロールを提供する。【解決手段】ゴム硬度がアスカーＣで５〜７０°の
弾性部材からなる弾性層３を有するコアロール４と、エ
ラストマー材料からなり前記コアロール４に被覆され
る、ヤング率が１２０〜２００ＭＰａの非収縮スリーブ
と５で形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式複写機
及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリ
ンタなどの画像形成装置において、現像ロール表面に均
一なトナー層を形成するための規制ロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式複写機及びプリンタなどの画
像形成装置の現像部の一例を図２に示す。図２に示すよ
うに、現像ロール２１はその外周面の一部を外部に突出
するようにトナー保持ケース２２に支持されており、ト
ナー保持ケース２２にはトナー２３が保持されている。
また、トナー保持ケース２２の開口部の一端には、現像
ロール２１に当接するトナー規制部材２４が設けられ、
さらに、トナー保持ケース２２の内部には現像ロール２
１と摺接するトナー供給ロール２５が設けられており、
これにより現像ロール２１の外周面に均一なトナー２３
の層が形成されるようになっている。また、トナー保持
ケース２２から露出した部分に摺接するように感光ドラ
ム２６が設けられている。

【０００３】このような現像部においては、静電潜像が
形成された感光ドラム２６の外周面に、帯電されたトナ
ー２３を付着させた現像ロール２１を摺接させ、トナー
２３を現像ロール２１から感光ドラム２６の外周面の静
電潜像上に移動させてこれを用紙等に転写する。

【０００４】また、このようなトナー規制部材は、一般
的にブレード形状を有し、ＳＵＳ等の金属からなる平
板、金属板にウレタン若しくはシリコーンを接着したも
の、金属板とウレタン若しくはシリコーンを一体成形し
たもの、又はこれらのものにコーティングを施したもの
等が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなトナー規制部材は、何れにしてもブレード形状で
あり、現像ロールと常に同じ位置で線接触しているた
め、トナーが融着しやすく、寿命が短いという問題があ
る。

【０００６】また、トナー規制部材が金属板である場合
には、現像ロールに対して比較的高精度な位置決めが要
求される。また、トナー規制部材にウレタン又はシリコ
ーン等のゴム部材を用いる場合にも、その加工又は成形
に比較的高い精度が要求され、製造が難しいという問題
もある。

【０００７】さらに、トナー規制部材は、消耗した場合
には完全に部品を交換しなければならず、リサイクル性
に乏しいという欠点もある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑み、耐久性を
向上し且つ比較的容易に製造することのできる規制ロー
ルを提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、ゴム硬度がアスカーＣで５〜７０
°の弾性部材からなる弾性層を有するコアロールと、エ
ラストマー材料からなり前記コアロールに被覆される、
ヤング率が１２０〜２００ＭＰａの非収縮スリーブとか
らなることを特徴とする規制ロールにある。

【００１０】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記非収縮スリーブが、ポリアミド、ポリアミドエ
ラストマー、フッ素系高分子化合物及びフッ素系エラス
トマーから選択された材料からなることを特徴とする規
制ロールにある。

【００１１】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記コアロールと前記非収縮スリーブとの回
転トルクが、０．１Ｎ・ｍ以上であることを特徴とする
規制ロールにある。

【００１２】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記非収縮スリーブの表面抵抗率が、
１０⁶〜１０¹²Ω／□であることを特徴とする規制ロー
ルにある。

【００１３】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記非収縮スリーブの表面粗さＲｚ
が、５μｍ以下であることを特徴とする規制ロールにあ
る。

【００１４】本発明の第６の態様は、第１〜５の何れか
の態様において、前記弾性部材の体積抵抗率が、１０⁵
〜１０¹⁴Ω・ｃｍであることを特徴とする規制ロールに
ある。

【００１５】本発明の第７の態様は、第１〜６の何れか
の態様において、前記非収縮スリーブは、前記コアロー
ルの外径よりも小さい内径を有するものを被せたもので
あることを特徴とする規制ロールにある。

【００１６】かかる本発明の規制ロール１は、図１に示
すように、例えば、ＳＵＳ又はＳＵＭ等の金属からなる
シャフト２と所定のゴム硬度の弾性部材からなる弾性層
３とからなるコアロール４と、弾性層３の表面に設けら
れた非収縮スリーブ５とからなる。

【００１７】また、規制ロール１は、トナー保持ケース
１０の開口部に設けられた現像ロール１１の外周面に非
収縮スリーブ５が略接触するように設けられ、さらに、
トナー保持ケース１０の内部には現像ロール１１と摺接
するトナー供給ロール１２が設けられている。また、ト
ナー保持ケース１０から露出した部分に摺接するように
感光ドラム１３が設けられている。そして、規制ロール
は、現像ロール１０と同一方向に回転させることによ
り、現像ロール１０の外周面に均一なトナー１４の層が
形成され、このトナー１４の層は感光ドラム１３に転写
される。

【００１８】ここで、このような本発明の規制ロール１
で用いられる非収縮スリーブ５は、ヤング率が１２０〜
２００ＭＰａで実質的に非収縮なものである。かかる非
収縮スリーブ５の材質は、いわゆる樹脂ではなくエラス
トマー若しくはエラストマーに近い材質である必要があ
り、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドエラストマー（Ｐ
ＡＥ）、又はＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥなどのフッ素
系高分子化合物若しくはフッ素系エラストマーなどから
なるものが好ましい。なお、非収縮スリーブ５のヤング
率が、上記範囲よりも大きいとトナーをつぶしてしまう
という問題が発生し、また、上記範囲よりも小さいと耐
久性が低下するという問題が発生する虞がある。

【００１９】また、弾性部材３のゴム硬度はアスカー
Ｃで５〜７０°であるのが好ましい。ゴム硬度がこれよ
り高いと、トナーをつぶしてしまうという問題が発生
し、これよりゴム硬度が低いと規制ロールとしての形状
を有効に保持できないからであす。

【００２０】一方、非収縮スリーブ５の表面抵抗率は、
１０⁶〜１０¹²Ω／□であることが好ましく、弾性部材
３の体積抵抗率は、１０⁵〜１０¹⁴Ω・ｃｍであること
が好ましい。すなわち、これら非収縮スリーブ５及び弾
性部材３は、それぞれ導電性を有することが好ましく、
これにより、規制ロール全体の電気抵抗は電子導電主体
を示す。

【００２１】なお、非収縮スリーブ５の表面抵抗率及び
弾性部材３の体積抵抗率が、この範囲よりも大きいとト
ナーが感光体へ移行しづらくなり、この範囲よりも小さ
いとトナーの帯電性が上がらない。

【００２２】さらに、非収縮スリーブ５の表面粗さＲｚ
は、５μｍ以下であることが好ましく、これよりも大き
いと、現像ロールにトナー層を均一に形成できず、トナ
ーの帯電むらが生じてしまう。

【００２３】また、このような非収縮スリーブ５は、コ
アロール４の表面に被覆されて設けられており、これら
コアロール４と非収縮スリーブ５との回転トルクは、好
ましくは、０．１Ｎ・ｍ以上、より好ましくは、０．２
Ｎ・ｍ以上である。

【００２４】このような回転トルクが得られるのであれ
ば、非収縮スリーブ５は、弾性部材３に圧入して密着さ
せるだけでよいが、勿論、間に接着剤を介してもよい。

【００２５】このような本発明の規制ロール１では、表
面の非収縮スリーブ５が、ポリアミド又はポリアミドエ
ラストマーで形成された場合には、これらの構造に含ま
れるアミド結合とトナーとの相性がよいため、また、フ
ッ素系高分子化合物若しくはフッ素系エラストマーで形
成された場合には、これらの構造に含まれるフッ素原子
とトナーとの相性がよいため、トナーの帯電性に優れ、
現像ロールの外周面に均一なトナーの層を形成すること
ができる。

【００２６】さらに、規制ロールは、回転した状態で使
用されるため、常に異なる位置で現像ロールと当接する
ため寿命が長くなる。また、非収縮スリーブが劣化した
場合には、規制ロール体全ての構造毎交換する必要はな
く、非収縮スリーブのみを交換すれば再使用することが
でき、ランニングコストが低減される。

【００２７】また、弾性部材で形成された非収縮スリー
ブが現像ロールに面で接触するので、高い加工・組立精
度は要求されず比較的容易に規制ロールを製造すること
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て説明する。

【００２９】（実施例１）平均分子量３０００のトリオ
ール１００重量部に対して、ＴＤＩを６０．５重量部、
水を５．０重量部、３３％ＴＥＤＡジプロピレングリコ
ールを０．３２重量部、シリコーン系整泡剤を１．４重
量部、フロン１１を１２．０重量部、スタナスオクトエ
ートを０．４５重量部の配合で、汎用スラブフォームの
処方・工程にて成形してコアロール層となる略円柱形状
の弾性部材とした。ゴム硬度はアスカーＣで１５°で
あった。

【００３０】また、ポリアミドエラストマーを所定形状
に成形し、表面粗さＲｚ＝２．３μｍ、膜厚１００μ
ｍ、ヤング率１６２ＭＰａ、表面抵抗率１２ＭΩ／□の
非収縮スリーブを形成した。

【００３１】そして、弾性部材の略軸中心に金属製のシ
ャフトを圧入し、外径等を加工することにより、所望の
形状のコアロールを得る。その後、非収縮スリーブをコ
アロールの表面に被せて実施例１の規制ロールとした。

【００３２】（比較例１）平均分子量２０００のトリオ
ール１００重量部に対して、プレポリマーを５０重量
部、３３％ＴＥＤＡジプロピレングリコールを０．３２
重量部の配合で、混合・攪拌を行い成形してコアロール
層となる略円柱形状の弾性部材とした。ゴム硬度はアス
カーＣで７５°であった。

【００３３】また、ポリアミドエラストマーを所定形状
に成形し、表面粗さＲｚ＝２．３μｍ、膜厚１００μ
ｍ、ヤング率１６２ＭＰａ、表面抵抗率１２ＭΩ／□の
非収縮スリーブを形成した。

【００３４】そして、弾性部材の略軸中心に金属製のシ
ャフトを圧入し、外径等を加工することにより、所望の
形状のコアロールを得る。その後、非収縮スリーブをコ
アロールの表面に被せて比較例１の規制ロールとした。

【００３５】（比較例２）ポリエチレンアジペートエス
テル１００重量部に対し、ＭＤＩを３０重量部加えて、
ポリウレタンプレポリマーを合成し、さらに、このポリ
ウレタンプレポリマーに１．４−ＢＤを５．５重量部加
え、遠心成形法によりウレタンシートを得た。そして、
このウレタンシートを所定の形状に加工し、ＳＵＳから
なる板金に接着し、比較例１の規制ブレードとした。ゴ
ム硬度はＪＩＳＡで７０°であった。

【００３６】（試験例）実施例１の規制ロール及び比較
例１の規制ブレードのそれぞれを現像カートリッジに組
み込み、同一内容の印刷物を所定枚数印刷する耐久試験
を行い、そのときの印刷状態を表１に示す。

【００３７】

【表１】印刷画像評価 ○：良好 ×：画像むらあり

【００３８】表１に示すように、実施例１の規制ロール
を用いた場合、８０００枚印刷した後であっても、画像
むら等は観察されず、良好な印刷状態であった。これに
対し、比較例１の規制ロールでは、６０００枚程度でト
ナーのつぶれ・融着に起因する画像むらが観察された。
比較例２の規制ブレードを用いた場合には、６０００枚
程度で、ブレードへのトナーの融着に起因する画像むら
が観察された。この結果からも明らかなように、本発明
の規制ロールは、トナーの融着が抑えられ、耐久性に優
れていることが分かる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の規制ロー
ルによれば、現像ロールの外周面に均一なトナー層を形
成することができる。また、トナーの融着が抑えられ、
寿命が長くなるため、ユーザによるメンテナンスの回数
を減らし、長期間使用することができ、ランニングコス
トを低減することができる。

【００４０】さらに、高い加工・組立精度が要求されな
いため、歩留まりが向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る規制ロールを説明する概略図であ
る。

【図２】従来技術に係る規制ブレードを説明する概略図
である。

【符号の説明】

１規制ロール２シャフト３弾性層４コアロール５非収縮スリーブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H077 AD14 AD17 FA01 FA13 FA22 3J103 AA13 BA41 FA12 FA15 GA02 GA52 GA57 GA58 HA03 HA04 HA43 HA46 HA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ゴム硬度がアスカーＣで５〜７０°の
弾性部材からなる弾性層を有するコアロールと、エラス
トマー材料からなり前記コアロールに被覆される、ヤン
グ率が１２０〜２００ＭＰａの非収縮スリーブとからな
ることを特徴とする規制ロール。
【請求項２】請求項１において、前記非収縮スリーブ
が、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、フッ素系高
分子化合物及びフッ素系エラストマーから選択された材
料からなることを特徴とする規制ロール。
【請求項３】請求項１又は２において、前記コアロー
ルと前記非収縮スリーブとの回転トルクが、０．１Ｎ・
ｍ以上であることを特徴とする規制ロール。
【請求項４】請求項１〜３の何れかにおいて、前記非
収縮スリーブの表面抵抗率が、１０⁶〜１０¹²Ω／□で
あることを特徴とする規制ロール。
【請求項５】請求項１〜４の何れかにおいて、前記非
収縮スリーブの表面粗さＲｚが、５μｍ以下であること
を特徴とする規制ロール。
【請求項６】請求項１〜５の何れかにおいて、前記弾
性部材の体積抵抗率が、１０⁵〜１０¹⁴Ω・ｃｍである
ことを特徴とする規制ロール。
【請求項７】請求項１〜６の何れかにおいて、前記非
収縮スリーブは、前記コアロールの外径よりも小さい内
径を有するものを被せたものであることを特徴とする規
制ロール。