JP2007225714A

JP2007225714A - 現像ロール

Info

Publication number: JP2007225714A
Application number: JP2006044241A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiro Kouno; 淳洋河野
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【課題】現像剤の漏れを効果的に防止する。
【解決手段】現像ロール１におけるロール部３の軸方向での前後端周面には、ロール部３の軸線に対して傾斜する複数の傾斜溝６，６・・が、互いに平行且つ等間隔で形成されている。この傾斜溝６は、所定のピッチＰ及び深さ、傾斜角度θで、ロール部３軸方向で前後対称となるように形成されるもので、例えばコート層５形成前のベース層４の表面に、型転写によって形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置に用いられる現像ロールに関する。

現像ロールは、軸体の外周面にゴム等の少なくとも一のベース層からなるロール部を有して感光ドラムに対して平行に併設され、感光ドラムに対して逆回転しながら感光ドラムの静電潜像にトナー等の現像剤を供給し、感光ドラムにトナー像を形成させる。このとき、画像領域外のトナーがロール部の軸方向前後両端から漏れ、溶融・再固化して故障を引き起こしたり、装置内部を汚したりするおそれがある。軸体の両端にはフェルト等のシール部材が巻回されてトナーの漏れ防止が図られているが、長時間の使用によってシール性が低下してしまい、信頼性に欠ける。そこで、例えば特許文献１に示すように、ロール部両端の周面に、螺旋状に延びる凹凸を形成して、現像ロールの回転に伴い、螺旋状の凹部に侵入した現像剤を凹部の案内によって積極的に中央部に戻すようにする対策が考えられている。

特開平１１−１０２１１９号公報

しかし、特許文献１の現像ロールに設けられる凹部は、単一の螺旋状であるため、現像剤に対して押し戻し作用を発生させる回数が少ない（一回転に一度）上、凹部の全長が長くなって一旦凹部内に侵入した現像剤を押し戻すのにも時間がかかってしまう。すなわち、効率が悪く、十分な漏れ防止効果が得られないものとなっている。

そこで、本発明は、現像剤の中央部側への戻しを効率よく行えて、現像剤の漏れをより効果的に防止できる現像ロールを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ロール部の軸方向での前後端の周面に、ロール部の軸線に対して所定角度傾斜する複数の傾斜溝を、前後端間で対称となるように夫々形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、現像剤の漏れ防止に最適な傾斜溝を得るために、傾斜溝のピッチを０．１ｍｍ以上、深さを１００μｍ以下で夫々設定したものである。

請求項１に記載の発明によれば、複数の傾斜溝によって端部側の現像剤を効率よく中央側へ押し戻すことができ、現像剤の漏れがより効果的に防止可能となる。よって、現像剤の漏れによる故障や装置内部の汚損を好適に防止可能となる。また、傾斜溝の作用により、現像ロール両端のシール部材側へのトナーの侵入量も少なくなることで、シール部材の耐久性向上も期待できる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、傾斜溝のピッチと深さの特定により、現像剤の漏れ防止に最適な傾斜溝が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の現像ロールの一例を示す全体図で、現像ロール１は、ステンレスやアルミニウム等の金属製の軸体である芯金２と、その芯金２の外周面に例えば射出成形で一体化されるロール部３とからなる。ロール部３は、例えばシリコーンゴムにカーボンブラック等の導電剤を添加してなるベース層４と、そのベース層４の外周全体に１０μｍ程度の厚さで形成されるコート層５とからなる二層構造となっており、コート層５は、例えばウレタン樹脂に、カーボンブラック等の導電剤と、粗面形成のための微細粒子（ウレタン粒子等）とを配合してなる材料を、ディッピング法やロールコート法等の周知の方法によって塗布することで形成されている。このコート層５により、ロール部３の表面には凹凸形状が付与され、ロール部３の表面全体に現像剤が均一に分布されることになる。

そして、現像ロール１におけるロール部３の軸方向での前後端周面には、ロール部３の軸線に対して傾斜する複数の傾斜溝６，６・・が、互いに平行且つ等間隔で形成されている。この傾斜溝６は、図２にも示す如く、所定のピッチＰ（ロール部３周方向での間隔）及び深さ、傾斜角度θで、ロール部３軸方向で前後対称となるように形成されるもので、例えばコート層５形成前のベース層４の表面に型転写によって形成される。

以上の如く構成された現像ロール１は、例えば図３に示すように、現像剤となるトナーを供給するトナー供給ロール１１やトナーを摩擦帯電させるブレード１２等を備えたカートリッジ１０に、矢印で示す回転方向に対してトナーを中央側へ押し戻す作用が得られる向きで組み付けられる。組み付けの軸受構造やフェルト等による現像ロール１の両端のシール構造は周知の技術が採用される。なお、このカートリッジ１０は、複写機やプリンタ等の電子写真装置への取り付け状態で、現像ロール１のロール部３の表面が感光ドラム１３に当接する接触式となっている。

よって、このカートリッジ１０においては、感光ドラム１３にレーザーで潜像画像が描かれると、トナー供給ロール１１が回転して現像ロール１のロール部３表面にトナーが供給される。同時に現像ロール１が回転して、現像ロール１にかけたバイアスとブレード１２との摩擦帯電によって帯電されたトナーをロール部３の表面に付着させ、感光ドラム１３の潜像画像上に搬送する。感光ドラム１３はトナーを図示しない転写ベルト上に転写して用紙に再転写させる、或いは用紙に直接転写させることになる。
この現像ロール１の回転による感光ドラム１３へのトナーの搬送時に、画像領域外のトナーは行き場をなくしてロール部３の端部側へ移動しようとするが、各傾斜溝６の案内によって中央側へ押し戻す作用が得られる。特に、コート層５の凹凸形状によってロール部３の表面全体にトナー層が形成される分、画像領域外のトナーが増えることになるが、傾斜溝３の押し戻し作用により、残ったトナーはカートリッジ１０の外部へ漏れることなくそのままトナー供給ロール１１側に戻ることになる。

このように、上記形態の現像ロール１によれば、ロール部３の軸方向での前後端の周面に、ロール部３の軸線に対して所定角度傾斜する複数の傾斜溝６，６・・を、前後端間で対称となるように夫々形成したことで、トナーの漏れをより効果的に防止可能となる。特にここでは、複数の傾斜溝６により、現像ロール１の一回転の間で押し戻し作用が連続的に複数回生じることになるため、端部側のトナーを効率よく中央側へ押し戻すことができる。よって、トナーの漏れによる故障や装置内部の汚損を好適に防止可能となる。また、傾斜溝６の作用により、現像ロール１両端のシール部材側へのトナーの侵入量も少なくなることで、シール部材の耐久性向上も期待できる。

[実施例]
径φ６、長さ２８０ｍｍの芯金に、シリコンゴムのベース層とウレタン樹脂のコート層（膜厚１０μｍ）とを形成してロール部の径がφ１２、面長２３５ｍｍの現像ロールであって、ピッチＰを２ｍｍ〜９ｍｍ、溝深さを３μｍ〜６μｍ、傾斜角θを５°〜８０°の間で夫々設定した傾斜溝をロール両端部１２ｍｍ長の領域に有する実施例１〜８（但し、実施例１〜７はベース層に凹凸がなく、実施例８はベース層にＲｚ：１０μｍの凹凸があるもの）を用意し、これらをカラーレーザープリンタ（機種名：ＨＰ製「ＣＬＪ３７００」）にセットして、ＬＬ環境下（１５℃、１０％）において５％濃度（印字部分の面積）で１０００枚の出力テストを行った。テスト結果を表１に示す。現像ロール１の両端に設けたシール部材であるフェルト部分の目視により、トナー漏れが確認されないものを○、若干漏れが見られるものを△、明らかに漏れがあるものを×としている。なお、傾斜溝を形成しない同形状の現像ロールでベース層に凹凸がないものと、１０μｍ、５μｍで夫々凹凸があるものを比較例１〜３として挙げている。

ここから、ピッチＰは、上限を９ｍｍ程度とすればトナー漏れ防止に良好となることがわかる。下限としてはトナーの粒径が通常φ６μｍであることから、溝幅として０．１ｍｍ程度を必要とするため、溝同士が繋がってしまわないように、０．１ｍｍ以上であれば良い。
また、溝の深さは、３μｍ以上であれば、トナーの押し戻し作用が得られると考えられるが、深すぎると感光ドラムとの摩擦によって現像ロールが損傷するおそれが高まるため、感光ドラムとの関係を考慮すれば上限は１００μｍ程度とするのが望ましい。
さらに、傾斜角θは、トナーの粒径や現像ロールの寸法（長さや径）等によって適宜選択できるが、５°〜８０°の間で夫々決定するのが望ましい。

なお、傾斜溝のピッチや溝深さ、傾斜角は上記例以外に、ロール部の径や現像剤の種類、コート層の膜厚等に応じて適宜変更して差し支えない。また、傾斜溝のロール部中央側の端部はロール部の周方向に揃って形成されているが、徐々にずれるように形成することもできるし、ピッチや溝深さを傾斜溝ごとに変えたりすることもできる。勿論傾斜溝以外の現像ロールの構造も、ベース層とコート層との二層構造に限らず、ベース層のみの一層構造や、ベース層とコート層との間に中間層を形成した三層構造としたり、微細粒子が混入されないコート層にしたり等、構造や材料の選択も適宜変更可能である。

現像ロールの一例を示す説明図である。ロール部の端部の一部展開図である。現像ロールの使用状態を示す説明図である。

符号の説明

１・・現像ロール、２・・芯金、３・・ロール部、４・・ベース層、５・・コート層、６・・傾斜溝、１０・・カートリッジ。

Claims

軸体と、その軸体の外周面に少なくとも一のゴム層で形成されるロール部とを有する現像ロールであって、
前記ロール部の軸方向での前後端の周面に、前記ロール部の軸線に対して所定角度傾斜する複数の傾斜溝を、前記前後端間で対称となるように夫々形成したことを特徴とする現像ロール。
傾斜溝のピッチが０．１ｍｍ以上、深さが１００μｍ以下である請求項１に記載の現像ロール。