JP2009276393A - 電子写真機器用現像部材およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来に比べ、トナーストレスを緩和可能な電子写真機器用現像部材を提供すること。
【解決手段】少なくとも1層以上のゴム弾性層12aと、このゴム弾性層12aの表面に積層された絶縁層12bとを備えた層構造(1)12、または、ゴム弾性を有する絶縁層14bを備えた層構造(2)14を備え、この層構造(1)12または層構造(2)14の表面に、導電性弾性塗膜より形成されたパターン電極16を有する電子写真機器用現像部材10とする。パターン電極16の表面は、被膜22により覆われていることが好ましい。
【選択図】図8

Description

本発明は、電子写真機器用現像部材およびその製造方法に関するものである。
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真機器が広く使用されている。
これら電子写真機器では、一般に、感光ドラム等の潜像担持体に潜像を形成し、この潜像にトナーを付着させて現像してトナー像として可視化する。そして、このトナー像を用紙等の記録媒体に転写することで画像が形成される。
このような電子写真機器において、潜像を現像する現像部材としては、従来、現像ロールが広く用いられている。現像ロールを用いた代表的な現像方法としては、例えば、以下のものが知られている。すなわち、現像ロール表面にトナー層形成用ブレードを押しつけ、摩擦によりトナーを帯電させる。帯電されたトナー層は、現像ロールの回転によって潜像担持体の表面に対向する位置まで搬送され、潜像担持体上の潜像を現像する。現像方式には、潜像担持体と現像ロールとが接触する接触型と、潜像担持体と現像ロールとが接触しない非接触型とが知られている。
最近では、特許文献1に記載されるように、現像ロール表面に形成した電極に電圧を印加し、これにより形成された電界によってトナーをロール表面上でホッピングさせつつ、現像ロールを回転させてトナーを現像領域まで搬送し、潜像担持体上の潜像を現像する技術も提案されている。
上記特許文献1には、絶縁体であるアクリル樹脂の筒体に設けた軸穴に電極軸を圧入し、この筒体の表面に溝部を切削にて形成し、この溝部に無電解めっきを施して表面電極を形成した後、この表面電極上に保護層をコーティングした現像ロールが開示されている。
特開2007−133387号公報
しかしながら、従来知られる電極付き現像部材は、以下のような問題があった。
すなわち、従来知られる電極付き現像部材は、硬度が高く硬質である。そのため、トナー層形成用ブレードや潜像担持体等の周辺部材との接触により、トナーにストレスがかかりやすく、トナーが劣化しやすいといった問題があった。トナーが劣化すると、カブリやフィルミングなどが発生し、画像不具合が生じやすくなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、本発明が解決しようとする課題は、従来に比べ、トナーストレスを緩和可能な電子写真機器用現像部材、また、当該現像部材の製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係る電子写真機器用現像部材は、以下の層構造(1)または(2)を備え、
(1)少なくとも1層以上のゴム弾性層と、このゴム弾性層の表面に積層された絶縁層とを備えた層構造
(2)ゴム弾性を有する絶縁層を備えた層構造
上記層構造の表面に、導電性弾性塗膜より形成されたパターン電極を有することを要旨とする。
ここで、上記パターン電極の表面は、被膜により覆われていることが好ましい。
また、上記パターン電極のパターン形状は、レーザー加工により形成されていることが好ましい。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層は、レーザー反射性を有していると良い。あるいは、上記層構造(1)、(2)の絶縁層は、当該絶縁層よりも下層がレーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有していると良い。
また、当該部材の表面硬度は、JIS−A硬度で80度以下であることが好ましい。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層は、白色系であり、上記パターン電極は、黒色系であることが好ましい。
また、上記パターン電極のパターン形状は、ラインアンドスペース形状であることが好ましい。
また、上記現像部材は、軸体の外周に、上記層構造およびパターン電極を有していることが好ましい。
本発明に係る電子写真機器用現像部材の製造方法は、以下の層構造(1)または(2)を形成する工程と、
(1)少なくとも1層以上のゴム弾性層と、このゴム弾性層の表面に積層された絶縁層とを備えた層構造
(2)ゴム弾性を有する絶縁層を備えた層構造
上記層構造の表面一面に、導電性弾性塗膜を形成する工程と、上記導電性弾性塗膜をレーザー加工し、パターン電極を形成する工程とを有することを要旨とする。
上記製造方法は、上記パターン電極を形成後、上記パターン電極の表面に被膜を形成する工程を有していても良い。
また、上記製造方法において、上記層構造(1)、(2)の絶縁層は、レーザー反射性を有していると良い。あるいは、上記層構造(1)、(2)の絶縁層は、当該絶縁層よりも下層がレーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有していると良い。
本発明に係る電子写真機器用現像部材は、ゴム弾性を有する層構造(1)または(2)の表面に、導電性弾性塗膜より形成されたパターン電極を有している。そのため、当該部材が柔軟になり、トナー層形成用ブレードや潜像担持体等、周辺部材との接触によるトナーストレスを従来よりも緩和することが可能になる。その結果、電子写真機器に組み込んだ際に、カブリ、フィルミングなどによる画像不具合を抑制することができる。
ここで、上記パターン電極の表面が被膜により覆われている場合には、次の利点がある。すなわち、パターン電極の表面に被膜を形成した場合には、トナーの正規帯電極性側への摩擦帯電を促しやすい被膜材料を選択しやすくなる。そのため、トナーとパターン電極とが直接接する場合に比較して、トナー帯電を安定させやすくなり、高画質化に寄与しやすくなる。また、パターン電極が摩耗し難くなるので、電極形状を長期に亘って維持しやすい。そのため、耐久性にも優れる。
上記パターン電極のパターン形状がレーザー加工により形成されている場合には、パターン間の短絡等を防止しやすく、動作信頼性等に優れる。
上記層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー反射性を有する場合には、パターン電極のパターン形状をレーザー加工により形成する際に、層構造(1)、(2)がほとんどレーザー加工されずに保護される。そのため、層構造(1)、(2)の表面がエッチングにより粗面化されるのを抑制することができる。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有する場合には、パターン電極のパターン形状をレーザー加工により形成する際に、層構造(1)、(2)がレーザー加工されるのを抑制することができる。そのため、層構造(1)、(2)の表面がエッチングにより粗面化されるのを抑制することができる。
当該部材の表面硬度がJIS−A硬度で80度以下である場合には、当該部材の柔軟性に優れるので、上記トナーストレスをより緩和しやすくなる。その結果、画像不具合を一層抑制しやすくなる。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層が白色系であり、上記パターン電極が黒色系である場合には、パターン電極上の欠陥を発見しやすくなる。そのため、当該現像部材の信頼性を向上させることができる。
また、上記パターン電極のパターン形状がラインアンドスペース形状である場合には、トナーをホッピングによって電極上で往復移動させながら、当該部材の表面の移動によって現像領域にトナーを搬送する現像方式等に好適な現像部材となる。
また、軸体の外周に上記層構造およびパターン電極を有する場合には、トナーストレスを抑制しやすい現像ロールとして、従来の現像ロールとの代替に好適である。
本発明に係る電子写真機器用現像部材の製造方法では、形成した上記ゴム弾性を有する層構造(1)または(2)が備える絶縁層の表面一面に、導電性弾性塗膜を形成し、この導電性弾性塗膜をレーザー加工してパターン電極を形成する。
そのため、トナー層形成用ブレードや潜像担持体、トナー供給部材等、周辺部材との接触によるトナーストレスを従来よりも緩和することが可能な、柔軟な現像部材を得ることができる。
また、パターン電極の形成にレーザー加工を用いている。そのため、例えば、パターン電極をめっきで形成する場合と比較すると、めっき廃液が生じず、製造性に優れる。また例えば、インクジェット等でパターン電極を描画する場合と比較すると、電極材料の飛び散りなどがない。そのため、短絡の問題が生じ難く、確実にパターン電極を形成することができる。
ここで、上記パターン電極を形成後、上記パターン電極の表面に被膜を形成する場合には、上述したように、高画質化に寄与でき、耐久性に優れた現像部材を得ることができる。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー反射性を有する場合には、パターン電極の形成時に、層構造(1)、(2)がほとんどレーザー加工されずに保護される。そのため、ゴム弾性を発現しやすい現像部材を得やすくなる。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有する場合には、パターン電極の形成時に、層構造(1)、(2)がレーザー加工されるのを抑制することができる。そのため、層構造(1)、(2)のゴム弾性が損なわれ難く、ゴム弾性を発現しやすい現像部材を得やすくなる。
以下、本実施形態に係る電子写真機器用現像部材(以下、「本現像部材」ということがある。)、および、その製造方法(以下、「本製造方法」ということがある。)について説明する。
1.本現像部材
本現像部材は、電子写真方式を採用する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像を形成する電子写真機器の現像剤(トナーともいう。)搬送に用いられる部材である。
図1は、本現像部材の概略構成の一例を模式的に示した図である。図1(a)または(b)に示すように、本現像部材10は、特定の層構造(1)12、または、特定の層構造(2)14と、パターン電極16とを少なくとも有している。
本現像部材の形状は、特に限定されるものではない。本現像部材は、例えば、ロール形状(現像ロール)、ベルト形状(現像ベルト)等に形成されていても良い。本現像部材が組み込まれる電子写真機器の現像方式等を考慮して選択することが可能である。
本現像部材の形状としてロール形状を選択した場合には、例えば、軸体の外周に上記特定の層構造およびパターン電極を形成することができる。一方、本現像部材の形状としてベルト形状を選択した場合には、各種樹脂やゴム等を主材料とするベルト状基材の表面に上記特定の層構造およびパターン電極を形成することができる。また、ベルト状基材を用いず、ベルト状に形成された上記特定の層構造の表面にパターン電極が形成されていても良い。
以下では、本現像部材がロール形状である場合(本現像部材を現像ロールに適用した場合)を例に用いて説明を行う。図2は、層構造(1)を有する現像部材の断面の一例を模式的に示した図である。
図2に示すように、本現像部材10は、外形がロール形状に形成されている。本現像部材10は、軸体18の外周に層構造(1)12を備え、この層構造(1)12の表面にパターン電極16を有している。
軸体18は、導電性を有しておれば、何れの材質のものでも使用し得る。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属よりなる芯金、めっき等が施されて導電化されたプラスチック軸などを例示することができる。軸体18は、中実体、中空体の何れであっても良い。また必要に応じ、軸体18の表面には、接着剤、プライマーなどが塗布されていても良い。上記接着剤、プライマーなどは、必要に応じて導電化されていても良い。
図2に示すように、層構造(1)12は、ゴム弾性層12aと、ゴム弾性層12aの表面に積層された絶縁層12bとを備えている。
ゴム弾性層12aは、1層から構成されていても良いし、2層以上から構成されていても良い。好ましくは、小型化等の観点から、ゴム弾性層12aは、1層から構成されていると良い。また、ゴム弾性層12aは、ソリッド層であっても良いし、発泡層であっても良い。
ゴム弾性層12aを構成する主材料としては、例えば、ゴム弾性材料、ゴム弾性材料と樹脂材料との混合物などを例示することができる。
上記ゴム弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、EPDM、NBR、ヒドリンゴム、BR、IR、ウレタンゴムなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。これらのうち、好ましくは、耐ヘタリ性、セット性等の観点から、シリコーンゴムなどを好適に用いることができる。
また、上記樹脂材料としては、例えば、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、PVDF、ポリイミド樹脂等のエンジニアリングプラスチックなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
ゴム弾性層12aは、必要に応じて、導電剤(電子導電剤、イオン導電剤)、架橋剤、架橋促進剤、軟化剤(オイル)、発泡剤等の各種の添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
なお、本現像部材において、ゴム弾性層は、パターン電極に電界を発生させる方式等を考慮して、導電性、非導電性を適宜選択し得る。例えば、パターン電極の隣り合ったライン状電極に別々の電圧を印加し、隣り合ったライン状電極間で電界を発生させたい場合(図2、後述の図4、図5等も参照)には、ゴム弾性層は、導電性を有していても良いし、非導電性であっても良い。製造コスト等の観点から、この場合には、好ましくは、非導電性であると良い。
また例えば、パターン電極の隣り合ったライン状電極全てに同じ電圧を印加し、ライン状電極とゴム弾性層との間で電界を発生させたい場合(後述の図6、図7等も参照)には、ゴム弾性層は、導電性を有している必要がある。
ゴム弾性層12aの厚みは、本現像部材10に必要な柔軟性、本現像部材10の組み付けスペース等を考慮して決定することができる。
ゴム弾性層12aの厚み(ゴム弾性層12aが複数層からなる場合は全体の厚み、以下省略)の下限は、十分な柔軟性を確保する等の観点から、好ましくは、0.2mm以上、より好ましくは、0.5mm以上であると良い。一方、ゴム弾性層12aの厚みの上限は、ロール振れ精度等の観点から、好ましくは、6mm以下、より好ましくは、4mm以下であると良い。
一方、上記絶縁層12bは、その表面にパターン電極16が形成されるため、絶縁性を有している。層構造(1)において、絶縁層12bは、1層から構成されていても良いし、2層以上から構成されていても良い。好ましくは、生産性、製造コスト等の観点から、絶縁層12bは、1層から構成されていると良い。
上記絶縁層12bは、絶縁性以外にも、レーザー光を実質的に反射してレーザー加工が困難となるように、レーザー反射性を有していると良い。
絶縁層12bがレーザー反射性を有しておれば、パターン電極16のパターン形状をレーザー加工により形成する際に、絶縁層12bの表面に達したレーザー光は、実質的に反射される。そのため、絶縁層12bよりも上層部分だけを選択的にレーザー加工することができ、層構造(1)12がほとんどレーザー加工されずに保護される。それ故、層構造(1)12がゴム弾性を発現しやすくなる。
また、上記とほぼ同様の効果は、絶縁層12bの厚みを、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みとすることでも得ることができる。この場合、絶縁層12bの厚みは、レーザー光の波長、照射強度等に応じて、最適な範囲を選択すれば良い。
層構造(1)12は、弾性層を有しているので、絶縁層12bは、必ずしもゴム弾性を有している必要はない。もっとも、絶縁層12bが、ゴム弾性を有している場合には、当該現像部材10の柔軟性が向上し、トナーストレスを緩和しやすくなるため好ましい。
絶縁層12bを構成する主材料としては、例えば、ゴム弾性材料、樹脂材料、あるいは、これらの混合物などを例示することができる。レーザー反射性を付与する場合には、これらの各種材料にレーザー反射材料を含有させるなどすると良い。
上記ゴム弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、EPDM、NBR、ヒドリンゴム、BR、IR、ウレタンゴムなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記樹脂材料としては、例えば、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、PVDF、ポリイミド系樹脂等のエンジニアリングプラスチックなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記レーザー反射材料は、レーザー加工に用いられるレーザー光の波長等によっても異なるが、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、シリカ、炭酸カルシウム、白色天然ゴム等の白色系材料などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。また、上記ゴム弾性材料として、レーザー反射材料である白色天然ゴム等の白色ゴム単体を用いても良い。
なお、絶縁層12bにレーザー反射性を付与する場合、これらレーザー反射材料は、レーザー光の反射効率を良好にする観点から、絶縁層12bを構成する主材料の各種ポリマ成分100質量部に対して、5〜100質量部の範囲内とすることが好ましい。
上記絶縁層12bは、必要に応じて、架橋剤、カップリング剤、レベリング剤等の各種の添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
絶縁層12bの厚みは、塗工形成性、レーザー反射性等を考慮して決定することができる。
絶縁層12bがレーザー反射性を有する場合、絶縁層12bの厚みの下限は、十分なレーザー反射性の確保、耐リーク性等の観点から、好ましくは、0.005mm以上、より好ましくは、0.04mm以上であると良い。また、絶縁層12bの厚みを、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みとする場合、絶縁層12bの厚みの下限は、十分な層厚の確保、耐リーク性等の観点から、好ましくは、0.08mm以上、より好ましくは、0.25mm以上であると良い。
一方、絶縁層12bの厚みの上限は、電界発生の妨げとならないようにする等の観点から、好ましくは、1mm以下、より好ましくは、0.5mm以下であると良い。
以上においては、本現像部材が層構造(1)を有する場合について説明した。本現像部材は、上記層構造(1)に代えて以下に説明する層構造(2)を有していても良い。図3は、層構造(2)を有する現像部材の断面の一例を模式的に示した図である。
図3に示すように、本現像部材10は、軸体18の外周に層構造(2)14を備え、この層構造(2)14の表面にパターン電極16を有している。
層構造(2)14は、図2に示した層構造(1)12と比較して、ゴム弾性層12aを有していない点で大きく異なっている。すなわち、層構造(2)14は、絶縁層14bが、絶縁性以外に、ゴム弾性を有しており、ゴム弾性層としての役割も兼ねている。そのため、層構造(2)14では、ゴム弾性層12aを省略し、層構造の簡略化を図ることができる。したがって、本現像部材10の小型化(ロール形状の場合は細径化、ベルト形状の場合は薄肉化)、振れ精度等の寸法精度向上などに寄与することができる。
層構造(2)14において、絶縁層14bは、1層から構成されていても良いし、2層以上から構成されていても良い。好ましくは、生産性、製造コスト等の観点から、絶縁層14bは、1層から構成されていると良い。
上記絶縁層14bは、絶縁性、ゴム弾性以外にも、レーザー光を実質的に反射してレーザー加工が困難となるように、レーザー反射性を有していると良い。また、絶縁層14bの厚みが、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みとされていても良い。なお、これらの理由については、層構造(1)12で説明した通りである。
絶縁層14bを構成する主材料としては、例えば、ゴム弾性材料、ゴム弾性材料と樹脂材料との混合物などを例示することができる。レーザー反射性を付与する場合には、これらの各種材料にレーザー反射材料を含有させるなどすると良い。なお、上記ゴム弾性材料、樹脂材料、レーザー反射材料、これらの割合等は、層構造(1)12で説明した通りである。
絶縁層14bの厚みは、塗工形成性、ゴム弾性、レーザー反射性等を考慮して決定することができる。
絶縁層14bがレーザー反射性を有する場合、絶縁層14bの厚みの下限は、十分なレーザー反射性の確保、耐リーク性等の観点から、好ましくは、0.005mm以上、より好ましくは、0.04mm以上であると良い。また、絶縁層14bの厚みを、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みとする場合、絶縁層14bの厚みの下限は、十分な層厚の確保、耐リーク性等の観点から、好ましくは、0.08mm以上、より好ましくは、0.25mm以上であると良い。
一方、絶縁層14bの厚みの上限は、電界発生の妨げとならないようにする等の観点から、好ましくは、1mm以下、より好ましくは、0.5mm以下であると良い。
上述した層構造(1)12、または、層構造(2)14の表面に形成されるパターン電極16のパターン形状は、本現像部材10が組み込まれる電子写真機器の現像方式等を考慮して各種のパターンを選択し得る。上記パターン形状としては、具体的には、ラインアンドスペース形状などが挙げられる。
より具体的には、例えば、電子写真機器の現像方式が、トナーをホッピングによって電極上で往復移動させながら、当該現像部材の表面移動によって現像領域にトナーを搬送する方式等(特開2007−133387号公報に開示される方式等)である場合には、ラインアンドスペース形状等のパターン電極を好適に選択し得る。
なお、ライン幅、スペース幅は、使用するトナーの平均粒径、トナーのホッピング活性等を考慮して最適な範囲を選択すれば良い。ライン幅は、好ましくは、トナー平均粒径の2〜30倍、より好ましくは、トナー平均粒径の3〜20倍の範囲内にあると良い。スペース幅は、好ましくは、トナー平均粒径の2〜30倍、より好ましくは、トナー平均粒径の3〜20倍の範囲内にあると良い。
図4は、ラインアンドスペース形状のパターン電極(2電極型)を有するロール形状の現像部材の一例を模式的に示した図である。
図4において、パターン電極16は、ロール周方向に所定の間隔で並べられた、ロール長手方向に長い複数のライン状電極16a、16bより構成されている。奇数番目の各ライン状電極16aは、ロール一端部に形成された共通電極20aに接続されている。この共通電極20aは、導電性の第1軸体18aに接続されている。一方、偶数番目の各ライン状電極16bは、ロール他端部に形成された共通電極20bに接続されている。この共通電極20bは、導電性の第2軸体18bに接続されている。なお、第1軸体18aと第2軸体18bとは、現像部材10の内部で層構造材料により絶縁されている。
現像部材10によれば、図5に示すように、第1軸体18a、共通電極20aを介して、奇数番目の各ライン状電極16aにパルス電圧(図5では、プラス)を印加することができる。一方、第2軸体18b、共通電極20bを介して、偶数番目の各ライン状電極16bに上記とは異なるパルス電圧(図5では、マイナス)を印加することができる。このように、パターン電極16に所定のパルス電圧を印加すれば、発生した磁界B1により、奇数番目の各ライン状電極16aと偶数番目の各ライン状電極16bとの間を往復するような運動(フレア)をトナー17に行わせることができる。
なお、図4では、共通電極20a、20bを用いたが、共通電極を用いることなく、奇数(偶数)番目の各ライン状電極16a(16b)と第1(第2)軸体18a(18b)とを、例えば、端部に設けたキャップ状の導電性部材等によりそれぞれ電気的に接続しても良い。
図6は、ラインアンドスペース形状の他のパターン電極(1電極型)を有するロール形状の現像部材の一例を模式的に示した図である。
図6において、パターン電極16は、ロール周方向に所定の間隔で並べられた、ロール長手方向に長い複数のライン状電極16cより構成されている。各ライン状電極16cは、ロール両端部に形成された共通電極20cに接続されている。共通電極20cには、図示しない導電性部材が接続されており、当該導電性部材を介して、パルス電圧を印加可能とされている。また、軸体18は、導電性を有しており、ロール内を貫いている。この軸体18には、上記とは異なるパルス電圧を印加可能とされている。軸体18の外周に設けられたゴム弾性層12aは、導電性を有している。
現像部材10によれば、図7に示すように、共通電極20cを介して、各ライン状電極16cにパルス電圧(図7では、プラス)を印加し、一方、軸体18に上記とは異なるパルス電圧(図7では、マイナス)を印加すれば、発生した磁界B2により、各ライン状電極16cと各ライン状電極16bの間にある絶縁層表面との間を往復するような運動(フレア)をトナー17に行わせることができる。
ここで、パターン電極16は、導電性弾性塗膜より形成されている。そのため、その柔軟性により、トナーにストレスを与え難く、かつ、下層の弾性変形にも追従しやすい。上記導電性弾性塗膜は、好ましくは、トナーストレスを緩和しやすい観点から、ゴム弾性を有していると良い。また、パターン電極16は、好ましくは、レーザー加工により簡易にパターン形成することができるように、レーザー加工可能な導電性弾性塗膜より形成されていると良い。
上記導電性弾性塗膜を構成する主材料としては、例えば、ゴム弾性材料、樹脂材料、あるいは、ゴム弾性材料と樹脂材料との混合物に、レーザー吸収材料、導電剤等を含有させたものなどを例示することができる。なお、レーザー吸収材料、導電剤を別個に含有させるのではなく、レーザー吸収性の導電剤を含有させることもできる。
上記ゴム弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、EPDM、NBR、ヒドリンゴム、BR、IR、ウレタンゴムなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記樹脂材料としては、例えば、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、PVDF、ポリイミド系樹脂等のエンジニアリングプラスチック、各種導電性ポリマーなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記レーザー吸収材料は、レーザー加工に用いられるレーザー光の波長等によっても異なるが、例えば、カーボンブラック等の黒色系材料などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記導電剤としては、例えば、炭素微粒子(カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、ピーポッド等)、イオン導電剤(第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤、金属イオン、ポリエチレンオキサイド等)、導電ポリマー、金属微粒子などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
パターン電極16は、必要に応じて、架橋剤、カップリング剤、レベリング剤等の各種の添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
パターン電極16の電気抵抗率は、電極としての機能確保などの観点から、好ましくは、1×10−6〜1×10Ω・cm、より好ましくは、1×10−6〜1×10Ω・cm、さらに好ましくは、1×10−6〜1×10−4Ω・cmの範囲内に調整されていると良い。
パターン電極16の厚みは、弾性、耐電圧性、生産性、レーザー加工性等を考慮して決定することができる。
パターン電極16の厚みの下限は、耐電圧性等の観点から、好ましくは、0.0001mm以上、より好ましくは、0.001mm以上、さらに好ましくは、0.005mm以上であると良い。一方、パターン電極16の厚みの上限は、レーザー加工性等の観点から、好ましくは、0.08mm以下、より好ましくは、0.05mm以下、さらに好ましくは、0.03mm以下であると良い。
パターン電極16は、簡易に形成可能である、微細加工しやすい、下層のレーザー反射層12b、14bを活かせる等の観点から、レーザー加工によりパターン形成されていることが好ましい。
なお、レーザー加工を用いると、パターン電極16のエッジ部分にレーザー光のスポット跡が波状に観察されることがある。すなわち、通常レーザー加工では、ある周波数で発振されているドット形状のレーザー光を、連続して重ねて打ち出すことが多くあり、波模様はドット形状の輪郭が残ったときに発生しやすい。但し、ドットの間隔を狭くしていくことで、波模様が見え難くなることもある。この痕跡を観察・確認することは、レーザー加工を用いたことを調査する有力な方法の1つである。
もっとも、パターン電極16は、必ずしもレーザー加工により形成されている必要はなく、例えば、導電性弾性材料を用いて、層構造(1)12、または、層構造(2)14の表面上にスクリーン印刷する等してパターン電極16が形成されていても良い。また、溶液状の導電性弾性材料を用いて、インクジェット等によりパターン電極16を描画しても良い。
本現像部材10は、基本的には、上述した構成を有している。図8に、図2の現像部材の変形例を、図9に、図3の現像部材の変形例を示す。これらの図に示すように、本現像部材10は、パターン電極16の表面に、被膜22が形成されていても良い。
パターン電極16の表面に被膜22を形成した場合には、トナーの正規帯電極性側への摩擦帯電を促しやすい被膜材料を選択しやすくなる。そのため、トナーとパターン電極16とが直接接する場合に比較して、トナー帯電を安定させやすくなり、高画質化に寄与しやすくなる。また、パターン電極16が摩耗し難くなるので、電極形状を長期に亘って維持しやすくなり、耐久性を向上させることができる。
図8、図9に示すように、被膜22は1層であっても良いし、2層以上から構成することもできる。また、被膜22は、好ましくは、トナーストレスを緩和しやすい観点から、ゴム弾性を有していると良い。
被膜22を構成する主材料としては、例えば、ゴム弾性材料、樹脂材料、あるいは、これらの混合物などを例示することができる。
上記ゴム弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、EPDM、NBR、ヒドリンゴム、BR、IR、ウレタンゴムなどを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
また、上記樹脂材料としては、例えば、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、PVDF、ポリイミド系樹脂等のエンジニアリングプラスチック、紫外線硬化型樹脂などの各種の光硬化型樹脂などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。
被膜22を構成する主材料としては、トナー帯電の安定性などの観点から、好ましくは、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、アクリルフッ素樹脂、PVDFなどを好適に用いることができる。また、耐磨耗性などの観点から、好ましくは、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂、ポリイミド樹脂等のエンジニアリングプラスチックなどを好適に用いることができる。
被膜22は、必要に応じて、架橋剤、カップリング剤、レベリング剤、トナー帯電制御剤等の各種の添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
被膜22の厚み(被膜22が複数層からなる場合は全体の厚み、以下省略)の下限は、耐磨耗性等の観点から、好ましくは、0.001mm以上、より好ましくは、0.005mm以上、さらに好ましくは、0.01mm以上であると良い。一方、被膜22の厚みの上限は、電界発生の妨げ抑制等の観点から、好ましくは、0.05mm以下、より好ましくは、0.03mm以下、さらに好ましくは、0.02mm以下であると良い。
本現像部材10は、上述した構造を有している。上述した構造を有する本現像部材10の表面硬度は、柔軟性に優れ、トナーストレスを緩和しやすくなる等の観点から、JIS−A(JIS K 6253 タイプAデュロメータ)硬度で、好ましくは、80度以下、より好ましくは、40度以下、さらに好ましくは、30度以下であると良い。なお、上記表面硬度は、被膜22を有さない場合は、パターン電極16までが形成された状態で測定される当該部材の表面硬度、被膜22を有する場合には、被膜22までが形成された状態で測定される当該部材の表面硬度ということになる。
2.本製造方法
本製造方法は、上述した本現像部材を製造するのに好適な方法である。本製造方法は、基本的に、以下の第1工程、第2工程、第3工程を有している。以下、各工程について説明する。
(第1工程)
第1工程は、上述した層構造(1)または(2)を形成する工程である。
層構造(1)は、例えば、次のように形成することができる。すなわち、例えば、先ず、型成形法、押出成形法、研削加工等を用いて、ゴム弾性層形成材料を所定形状、所定厚みのゴム弾性層とする。好ましくは、パターン電極形成時のレーザー加工精度を向上させやすい等の観点から、平滑な表面を得やすい型成形法を用いると良い。
型成形法を用いて、軸体の外周に層構造(1)を形成するには、例えば、ロール形状のロール成形用金型の中空部に軸体を同軸的に設置し、ゴム弾性層形成材料を注入した後、加熱硬化させて脱型する等すれば良い。この際、型面を鏡面加工しておけば、平滑な表面を有するゴム弾性層が得られる。
ゴム弾性層を形成した後、ロールコート法、スプレーコート法、ディッピング法等の各種の塗工法を用いて、ゴム弾性層の表面に絶縁層形成材料を塗工し、乾燥(硬化または架橋)させる等して、絶縁層を形成する。この際、ゴム弾性層表面が平滑であるほど、その上に積層される絶縁層表面の平滑性も向上する。このようにして、層構造(1)を形成することができる。
一方、層構造(2)は、例えば、上述した層構造(1)における絶縁層の形成と同様にして形成することができる。
なお、ゴム弾性層、絶縁層を複数層から構成したい場合には、上記に準ずる操作を複数回行えば良い。
(第2工程)
第2工程は、上記形成した層構造の表面一面に、導電性弾性塗膜を形成する工程である。
具体的には、例えば、ロールコート法、スプレーコート法、ディッピング法等の各種の塗工法を用いて、層構造表面のパターン電極形成領域に、導電性弾性塗膜形成材料を所定の厚みとなるようにベタ塗りで塗工し、乾燥(硬化または架橋)させる等すれば良い。
(第3工程)
第3工程は、上記形成した導電性弾性塗膜をレーザー加工し、パターン電極を形成する工程である。
具体的には、上記導電性弾性塗膜のうち、電極として残す部分以外の箇所にレーザー光を順次照射し、レーザー光が照射された部分の導電性弾性塗膜を焼失させ、各種のパターンを形成すれば良い。
この際、層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー反射性を有する場合には、パターン電極の形成時に、層構造(1)、(2)がほとんどレーザー加工されずに保護される。そのため、ゴム弾性を発現しやすい現像部材を得やすくなる。
また、上記層構造(1)、(2)の絶縁層が、レーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有する場合には、パターン電極の形成時に、層構造(1)、(2)がレーザー加工されるのを抑制することができる。そのため、層構造(1)、(2)のゴム弾性が損なわれ難く、ゴム弾性を発現しやすい現像部材を得やすくなる。
上記にて用いるレーザー光は、導電性弾性塗膜の種類、パターンのピッチ等を考慮して選択することができる。用いるレーザー光としては、例えば、Nd−YAGレーザー、エキシマレーザー、炭酸ガスレーザー、YVOレーザーなどを例示することができる。
本製造方法は、基本的に、上記第1工程〜第3工程を有しているが、さらに、第4工程として、上記パターン電極を形成後、このパターン電極の表面に被膜を形成する工程を有していても良い。
具体的には、例えば、ロールコート法、スプレーコート法、ディッピング法等の各種の塗工法を用いて、形成したパターン電極の表面に、被膜形成材料を所定の厚みとなるように塗工し、乾燥(硬化または架橋)させる等すれば良い。
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
なお、以下では、実施例に係る電子写真機器用現像部材として、軸体の外周に、層構造(1)(ゴム弾性層+絶縁層)を備え、当該層構造の表面にパターン電極(1電極型)、被膜を有する電子写真機器用現像ロール(以下、「現像ロールA」という。)、軸体の外周に、層構造(2)(ゴム弾性を有する絶縁層)を備え、当該層構造の表面にパターン電極(1電極型)、被膜を有する電子写真機器用現像ロール(以下、「現像ロールB」という。)、軸体の外周に、層構造(2)(ゴム弾性を有する絶縁層)を備え、当該層構造の表面にパターン電極(1電極型)を有する電子写真機器用現像ロール(以下、「現像ロールC」という。)を作製した。
1.実施例に係る現像ロール構成材料の準備
(軸体)
外径8mm、長さ267mmの鉄製で、表面にNiめっきが施されている円柱状の軸体(1)を準備した。また、外径15mm、長さ267mmの鉄製で、表面にNiめっきが施されている円柱状の軸体(2)を準備した。
(層構造(1)のゴム弾性層形成材料)
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−20A/B」)100質量部と導電剤(電気化学工業(株)製、「電化アセチレンブラック」)20質量部とをニーダーで混練することにより、層構造(1)のゴム弾性層形成材料<1>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−40A/B」)100質量部と導電剤(電気化学工業(株)製、「電化アセチレンブラック」)20質量部とをニーダーで混練することにより、層構造(1)のゴム弾性層形成材料<2>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−70A/B」)100質量部と導電剤(電気化学工業(株)製、「電化アセチレンブラック」)20質量部とをニーダーで混練することにより、層構造(1)のゴム弾性層形成材料<3>を調製した。
(層構造(1)および層構造(2)の絶縁層形成材料)
アクリル樹脂(根上工業(株)製、「パラクロンW−248E」)100質量部と、架橋剤(日本ポリウレタン(株)製、「コロネートL」)10質量部と、レーザー反射材料(石原産業(株)製、「CR50」)10質量部とを、有機溶剤(MEK)に溶解することにより、層構造(1)の絶縁層形成材料<1>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−20A/B」)100質量部と、レーザー反射材料(石原産業(株)製、「CR50」)10質量部とを、ニーダーで混練することにより、層構造(2)の絶縁層形成材料<2>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−40A/B」)100質量部と、レーザー反射材料(石原産業(株)製、「CR50」)10質量部とを、ニーダーで混練することにより、層構造(2)の絶縁層形成材料<3>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−70A/B」)100質量部と、レーザー反射材料(石原産業(株)製、「CR50」)10質量部とを、ニーダーで混練することにより、層構造(2)の絶縁層形成材料<4>を調製した。
導電性シリコーンゴム(信越化学工業(株)製、「KE−1950−40A/B」)を、ニーダーで混練することにより、層構造(2)の絶縁層形成材料<5>を調製した。
(導電性弾性塗膜形成材料)
アクリル樹脂(根上工業(株)製、「パラクロンW−248E」)100質量部と、架橋剤(日本ポリウレタン(株)製、「コロネートL」)10質量部と、導電剤(ライオン(株)製、「ケッチェンブラックEC−600JD」)20質量部とを、有機溶剤(MEK)に溶解することにより、パターン電極の形成に用いる導電性弾性塗膜形成材料<1>を調製した。
(被膜形成材料)
アクリル樹脂(根上工業(株)製、「パラクロンW−248E」)100質量部と、架橋剤(日本ポリウレタン(株)製、「コロネートL」)10質量部とを、有機溶剤(MEK)に溶解することにより、被膜形成に用いる被膜形成材料<1>を調製した。
2.実施例に係る現像ロールの作製
以上準備したロール構成材料を用い、以下の手順により、実施例1〜3に係る現像ロールA、実施例4〜7に係る現像ロールB、実施例8〜11に係る現像ロールCを作製した。
2.1 実施例1〜3に係る現像ロールA(層構造(1)+パターン電極+被膜)
先ず、軸体(1)の外周面に接着剤を塗布した。その後、円筒状金型の中空部に、上記軸体(1)を同軸にセットし、円筒状金型と軸体(1)との間の空隙部に、上記調製したゴム弾性層形成材料を注入し(実施例1はゴム弾性層形成材料<1>、実施例2はゴム弾性層形成材料<2>、実施例3はゴム弾性層形成材料<3>をそれぞれ使用)、金型に蓋をして、これを180℃で5分間加熱した後、冷却、脱型した。これにより、軸体(1)の外周面に沿って、各ゴム弾性層(厚み:4mm)を1層形成した。
次いで、ロールコート法を用いて、上記各ゴム弾性層の表面に上記調製した絶縁層形成材料(実施例1〜3の何れも絶縁層形成材料<1>を使用)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各ゴム弾性層の外周面に沿って、レーザー反射性を有する各絶縁層(厚み:0.02mm、外観色:白色)を1層積層した。以上により、軸体(1)の外周に、各層構造(1)を形成した。
次に、ロールコート法を用いて、上記各層構造(1)の表面一面に、上記調製した導電性弾性塗膜形成材料(実施例1〜3の何れも導電性弾性塗膜形成材料<1>を使用)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各層構造(1)の外周面に沿って、各導電性弾性塗膜(厚み:0.01mm、外観色:黒色)を1層形成した。
次に、レーザー加工装置((株)キーエンス製、「MD−S9900」)を用いて、各導電性弾性塗膜をレーザー加工することにより、図6に示したようなラインアンドスペース形状のパターン電極(1電極型)を形成した。
形成したパターン電極のライン幅は、0.1mm、スペース幅は、0.1mmである。
なお、上記レーザー加工の条件は、レーザーの種類:Nd−YAGレーザー、出力:21A、周波数:27kHz、照射スピード:1800mm/秒とした。
次に、ロールコート法を用いて、上記各パターン電極の表面に、上記調製した被膜形成材料(実施例1〜3の何れも被膜形成材料<1>を使用)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各パターン電極の表面に沿って、各被膜(厚み:0.01mm)を1層形成した。
以上により、実施例1〜3に係る現像ロールAを作製した。
2.2 実施例4〜7に係る現像ロールB(層構造(2)+パターン電極+被膜)
先ず、軸体(2)の外周面に接着剤を塗布した。その後、円筒状金型の中空部に、上記軸体(2)を同軸にセットし、円筒状金型と軸体(2)との間の空隙部に、上記調製した絶縁層形成材料(実施例4は絶縁層形成材料<2>、実施例5は絶縁層形成材料<3>、実施例6は絶縁層形成材料<4>、実施例7は絶縁層形成材料<5>を使用)を注入し、上記金型に蓋をして、これを180℃で5分間加熱した後、冷却、脱型した。これにより、軸体(2)の外周面に沿って、ゴム弾性およびレーザー反射性を有する各絶縁層(厚み:0.5mm、外観色:白色)を1層積層した。以上により、軸体(2)の外周に、各層構造(2)を形成した。
次に、ロールコート法を用いて、上記各層構造(2)の表面一面に、上記調製した導電性弾性塗膜形成材料(実施例4〜7の何れも導電性弾性塗膜形成材料<1>を使用)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各層構造(2)の外周面に沿って、各導電性弾性塗膜(厚み:0.01mm、外観色:黒色)を1層形成した。
次に、上記レーザー加工装置((株)キーエンス製、「MD−S9900」)を用いて、上記レーザー加工の条件にて、各導電性弾性塗膜をレーザー加工することにより、図6に示したようなラインアンドスペース形状のパターン電極(1電極型)を形成した。
形成したパターン電極のライン幅は、0.1mm、スペース幅は、0.1mmである。
次に、ロールコート法を用いて、上記各パターン電極の表面に、上記調製した被膜形成材料(実施例4〜7の何れも被膜形成材料<1>を使用)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各パターン電極の表面に沿って、各被膜(厚み:0.01mm)を1層形成した。
以上により、実施例4〜7に係る現像ロールBを作製した。
2.3 実施例8〜11に係る現像ロールC(層構造(2)+パターン電極)
実施例4〜7に係る現像ロールBの作製において、被膜を形成しなかった点以外は同様にして、実施例8〜11(実施例4〜7の構成に順に対応)に係る現像ロールCを作製した。
3.比較例に係る現像ロールの作製
3.1 比較例1に係る現像ロール
先ず、軸体(1)の外周面に接着剤を塗布した。その後、円筒状金型の中空部に、上記軸体(1)を同軸にセットし、円筒状金型と軸体(1)との間の空隙部に、比較用絶縁層形成材料:アクリル樹脂(住友化学(株)製、「スミペックスGL35」)を注入し、金型に蓋をして、これを180℃で5分間加熱した後、冷却、脱型した。これにより、軸体(1)の外周面に沿ってアクリル樹脂製の絶縁層(厚み:4mm)を1層積層した。
次いで、上記絶縁層の表面に、ライン幅0.1mm、スペース幅0.1mmの溝を切削で形成した。次いで、溝切削を行ったロール表面に無電解ニッケルめっき(仁科工業(株)製、「無電解ニッケルめっき」)を施し、その後、ロール外周を旋削することで不要なめっき膜を取り除いた。これにより、図6に示したようなラインアンドスペース形状のパターン電極(1電極型)を形成した。形成したパターン電極のライン幅は、0.1mm、スペース幅は、0.1mmである。
次いで、ロールコート法を用いて、上記パターン電極の表面に、上記調製した被膜形成材料(実施例で使用した被膜形成材料<1>)を所定の厚みでコーティングした後、乾燥および150℃で30分加熱処理することにより、各パターン電極の表面に沿って、被膜(厚み:0.01mm)を1層形成した。
これにより、比較例1に係る現像ロールを作製した。
3.2 比較例2に係る現像ロール
比較例1に係る現像ロールの作製において、被膜を形成しなかった点以外は同様にして、比較例2に係る現像ロールを作製した。
4.評価
(硬度測定)
各実施例および比較例に係る現像ロールを作製した後、各ロール表面のJIS−A硬度を測定した。なお、上記硬度は、ロール全体の硬度を測定していることになる。
(接触ばらつき)
各現像ロールの外周面に平面視1cm当たりの質量が0.25gの平板ガラスを載置し、その平板ガラスに、その平板ガラスの上方から軸体に向かって、軸方向の長さ1cm当たり0.15Nの荷重をかけた。そして、この平板ガラスに接触した部分の接触面積比を電子顕微鏡(400倍)で見て評価した。その結果、その接触面積比が80%以上のものをばらついていないとして○ 、接触面積比が50%以下のものをばらつきがあるとして×、接触面積比が50%を越え80%未満のものをほぼばらついていないとして△と評価した。
(画像のカブリ)
各現像ロールを、市販の実機(キヤノン(株)製、「レーザーショット LBP−2510」)の現像ロール周辺部材を模したベンチ試験機に組み込み、高温高湿(32℃、85%RH)の環境下で、30000枚相当のベンチ耐久(30時間空回転)を行った後、耐久トナーを回収し、実機(キヤノン(株)製、「レーザーショット LBP−2510」)のトナーと入れ替え、白画像を画出しし、感光ドラム表面上のトナーをテープに転写し、その濃度をマクベス濃度計を用いて測定した。その結果、マクベス濃度が0.11未満のものはカブリ現象(上記感光ドラム表面の白地部へのトナー付着)がほとんど発生していないとして◎ 、マクベス濃度が0.11以上0.20未満のものは少しカブリ現象が発生したとして○ 、マクベス濃度が0.20以上のものは明確なカブリ現象が発生したとして×と評価した。
なお、上記ベンチ試験機は、トナー劣化を促進するために用いる評価機である。また、実施例に係る現像ロールに進行波電界を発生させるための交流電圧を印加したときには、トナーのホッピング現象が生じることが確認されている。
表1、2に、各現像ロールの層構成、用いた材料、評価結果等をまとめて示す。
Figure 2009276393
Figure 2009276393
表1、2から以下のことが分かる。すなわち、比較例1〜3に係る現像ロールは、軸体とパターン電極との間にある絶縁層が樹脂よりなる。さらに、パターン電極が無電解ニッケルめっきよりなる。そのため、ロールの硬度が高く硬質である。それ故、トナー層形成用ブレードや感光ドラム等の周辺部材との接触により、トナーにストレスがかかりやすく、トナーが劣化し、カブリ等の画像不具合が発生しやすいことが分かる。また、パターン電極の形成にめっき法を利用するため、めっき廃液の問題が生じ、ロール製造性が悪いと言える。
これに対して、実施例1〜3に係る現像ロールは、ゴム弾性を有する層構造(1)を、実施例4〜11に係る現像ロールは、ゴム弾性を有する層構造(2)を有しており、これら層構造の表面に、導電性弾性塗膜をレーザー加工して形成されたパターン電極を有している。
そのため、ロールの硬度が低く、柔軟になり、トナー層形成用ブレードや感光ドラム等の周辺部材との接触によるトナーストレスを緩和でき、カブリ等の画像不具合を抑制可能であることが分かる。また、レーザー加工によりパターン電極を形成することで、短絡等の問題がなく、確実にパターン電極を形成することができた。
以上、本発明の実施形態、実施例について説明したが、本発明は上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能なものである。
上記実施例では、本発明を現像ロールに適用した場合について示したが、本発明は現像ベルト等にも適用可能なものである。
本実施形態に係る電子写真機器用現像部材の概略構成の一例を模式的に示した図である。 層構造(1)を有する電子写真機器用現像部材の断面の一例を模式的に示した図である。 層構造(2)を有する電子写真機器用現像部材の断面の一例を模式的に示した図である。 ラインアンドスペース形状のパターン電極(2電極型)を有するロール形状の電子写真機器用現像部材の一例を模式的に示した図である。 図4に示した電子写真機器用現像部材への交流電圧印加方法の一例を模式的に示した図である。 ラインアンドスペース形状の他のパターン電極(1電極型)を有するロール形状の電子写真機器用現像部材の一例を模式的に示した図である。 図6に示した電子写真機器用現像部材への交流電圧印加方法の一例を模式的に示した図である。 図2の電子写真機器用現像部材の変形例を示した図である。 図3の電子写真機器用現像部材の変形例を示した図である。
符号の説明
10 現像部材
12 層構造(1)
12a 弾性層
12b レーザー反射層
14 層構造(2)
14b レーザー反射層
16 パターン電極
16a 奇数番目のライン状電極
16b 偶数番目のライン状電極
16c ライン状電極
17 トナー
18 軸体
18a 第1軸体
18b 第2軸体
20a 共通電極
20b 共通電極
20c 共通電極
22 被膜
B1 磁界
B2 磁界

Claims (13)

  1. 以下の層構造(1)または(2)を備え、
    (1)少なくとも1層以上のゴム弾性層と、このゴム弾性層の表面に積層された絶縁層とを備えた層構造
    (2)ゴム弾性を有する絶縁層を備えた層構造
    前記層構造の表面に、導電性弾性塗膜より形成されたパターン電極を有することを特徴とする電子写真機器用現像部材。
  2. 前記パターン電極の表面は、被膜により覆われていることを特徴とする請求項1に記載の電子写真機器用現像部材。
  3. 前記パターン電極のパターン形状は、レーザー加工により形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真機器用現像部材。
  4. 前記層構造(1)、(2)の絶縁層は、レーザー反射性を有することを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  5. 前記層構造(1)、(2)の絶縁層は、当該絶縁層よりも下層がレーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有することを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  6. 当該部材の表面硬度が、JIS−A硬度で80度以下であることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  7. 前記層構造(1)、(2)の絶縁層は、白色系であり、
    前記パターン電極は、黒色系であることを特徴とする請求項1から6の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  8. 前記パターン電極のパターン形状は、ラインアンドスペース形状であることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  9. 軸体の外周に、前記層構造およびパターン電極を有することを特徴とする請求項1から8の何れかに記載の電子写真機器用現像部材。
  10. 以下の層構造(1)または(2)を形成する工程と、
    (1)少なくとも1層以上のゴム弾性層と、このゴム弾性層の表面に積層された絶縁層とを備えた層構造
    (2)ゴム弾性を有する絶縁層を備えた層構造
    前記層構造の表面一面に、導電性弾性塗膜を形成する工程と、
    前記導電性弾性塗膜をレーザー加工し、パターン電極を形成する工程と、
    を有することを特徴とする電子写真機器用現像部材の製造方法。
  11. 前記パターン電極を形成後、前記パターン電極の表面に被膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項10に記載の電子写真機器用現像部材の製造方法。
  12. 前記層構造(1)、(2)の絶縁層は、レーザー反射性を有することを特徴とする請求項10または11に記載の電子写真機器用現像部材の製造方法。
  13. 前記層構造(1)、(2)の絶縁層は、当該絶縁層よりも下層がレーザー加工されるのを抑制可能な厚みを有することを特徴とする請求項10から12の何れかに記載の電子写真機器用現像部材の製造方法。
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