JP2014077951A - 画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保し、安定して画像形成することができる画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置を提供すること。
【解決手段】
画像形成装置用ブラシローラの製造方法が、短繊維を芯材に植毛する静電気植毛工程と、短繊維の表面を疎水化処理する疎水化工程とを備える。
【選択図】なし
【解決手段】
画像形成装置用ブラシローラの製造方法が、短繊維を芯材に植毛する静電気植毛工程と、短繊維の表面を疎水化処理する疎水化工程とを備える。
【選択図】なし
Description
本発明は、画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置に関し、詳しくは、電子写真方式が採用される画像形成装置に用いられるブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体と、トナーを担持し、感光体に供給して静電潜像を現像する現像ローラを備えるものが知られており、現像ローラとして、ブラシローラが提案されている。
そのようなブラシローラは、静電気植毛によってローラの表面に短繊維を植毛することにより製造される(例えば、特許文献1参照)。
しかるに、静電気植毛に用いられる短繊維は、飛昇性を確保するために、電着処理剤で表面が電着処理される。特許文献1に記載のブラシローラでは、電着処理剤として、親水性のコロイダルシリカが用いられている。
しかし、特許文献1のように作製されたブラシローラでは、高温高湿環境下において、電着処理剤が吸湿して、トナーの帯電不良を生じることがある。
トナーの帯電が不十分であると、トナーが感光体に供給されたときに、静電潜像以外の部分に飛散し、かぶりと呼ばれる印刷不良が発生する。
そこで、本発明の目的は、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保し、安定して画像形成することができる画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置を提供することにある。
(1)上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法は、短繊維を芯材に植毛する静電気植毛工程と、短繊維の表面を疎水化処理する疎水化工程とを備えることを特徴としている。
本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法によれば、短繊維の表面が疎水化処理される。そのため、本発明により製造された画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
(2)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法は、静電気植毛工程の前に、短繊維の表面を電着処理する電着工程をさらに備えていてもよい。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、短繊維の表面は電着処理されるため、静電植毛工程において、短繊維の良好な飛昇性を確保することができる。
(3)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法は、疎水化工程を、電着工程後、静電植毛工程前に実施してもよい。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、芯材に静電植毛される前の短繊維を疎水化することができる。
(4)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法は、疎水化工程を、静電植毛工程後に実施してもよい。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、芯材に静電植毛された後の短繊維を疎水化することができる。
(5)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法は、疎水化工程を、電着処理することなく、静電気植毛工程前に実施してもよい。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、電着工程を省き、製造コストを低減することができる。
(6)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラは、上記した画像形成装置用ブラシローラの製造方法により得られることを特徴としている。
この画像形成装置用ブラシローラは、疎水化処理された短繊維を備えているため、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
(7)また、本発明の現像装置は、上記した画像形成装置用ブラシローラを備えることを特徴としている。
上記した画像形成装置用ブラシローラを備えているため、安定した画像形成を実現することができる。
(8)また、本発明の画像形成装置用ブラシローラは、現像用ブラシローラであってもよい。
この画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができる。
(9)また、本発明の現像装置は、上記した画像形成装置用ブラシローラと、短繊維に一旦担持されたトナーの一部を掻き落とすことにより短繊維におけるトナーの担持量を規制するように設けられ、金属からなる現像剤担持量規制部材とを備えることを特徴としている。
上記した画像形成装置用ブラシローラを備えているため、画像形成装置用ブラシローラの短繊維外周面における電荷の偏りを抑制し、印刷のかすれの発生を抑制できる。
その結果、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができる。
本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法によれば、短繊維の表面が疎水化処理される。
また、本発明の画像形成装置用ブラシローラは、そのように処理された短繊維を備えているため、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
また、本発明の現像装置は、そのような画像形成装置用ブラシローラを備えているため、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができるとともに、高品質の画像を形成することができる。
以下、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法の第1実施形態を説明する。本発明の第1実施形態は、短繊維準備工程と、電着工程と、疎水化工程と、芯材準備工程と、静電植毛工程とを備える。
1.短繊維準備工程
本発明の製造方法の第1実施形態では、まず、短繊維を準備する。
本発明の製造方法の第1実施形態では、まず、短繊維を準備する。
短繊維を得るには、長繊維を短繊維状に切断する。
長繊維としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル類、例えば、ポリカプロアミド(商品名:ナイロン6)、ポリヘキサメチレンアジパミド(商品名:ナイロン6,6)、ポリドデカンアミド(商品名:ナイロン12)などのポリアミド類などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
また、長繊維は導電性を有する導電性長繊維であってもよい。導電性長繊維としては、例えば、予め導電性成分が混練された熱可塑性樹脂を紡糸した繊維や、例えば、熱可塑性樹脂と、必要により熱可塑性樹脂が混練される導電性成分とを同時に紡糸し、熱可塑性樹脂の外周面全面に、導電性成分を含有する導電層が形成された繊維などが挙げられる。好ましくは、熱可塑性樹脂の外周面全面に、導電性成分を含有する導電層が形成された繊維が挙げられる。
導電性成分としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラックなどの導電性カーボン、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。
導電性成分は、導電性長繊維の電気抵抗値が、例えば、109Ω/cm以下、好ましくは、108Ω/cm以下であり、例えば、105Ω/cm以上、好ましくは、106Ω/cm以上となるように混練される。
なお、長繊維の表面は、紡糸油で処理されていてもよい。
長繊維の切断では、長繊維を束ね、長繊維をカッターなどで所定の繊維長に切断する。
長繊維が紡糸油で処理されている場合、長繊維を切断後、有機溶剤で短繊維の表面を洗浄し、紡糸油を除去する洗浄工程を備えてもよい。
短繊維の繊維長は、例えば、0.3mm以上、好ましくは、0.5mm以上であり、例えば、4.0mm以下、好ましくは、1.5mm以下である。
短繊維の直径は、5μm以上、好ましくは、10μm以上であり、例えば、50μm以下、好ましくは、30μm以下である。
短繊維の線密度は、例えば、1d以上、好ましくは、2d以上であり、例えば、10d以下、好ましくは、6d以下である。
短繊維の繊維長、直径および線密度が、上記上限および下限の範囲内であれば、画像形成装置用ブラシローラのブラシ毛として好適である。
2.電着工程
本発明の製造方法の第1実施形態は、静電気植毛工程の前に、短繊維の表面を電着処理する電着工程を備えている。
本発明の製造方法の第1実施形態は、静電気植毛工程の前に、短繊維の表面を電着処理する電着工程を備えている。
電着工程では、電着処理剤を短繊維の表面に付着させる。
電着処理剤としては、例えば、コロイダルシリカ、アルミナなどの無機系電着処理剤、例えば、タンニン酸などのタンニン系電着処理剤が挙げられる。
電着処理剤として、好ましくは、無機系電着処理剤が挙げられる。無機系電着処理剤として、好ましくは、コロイダルシリカが挙げられる。具体的には、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ、シリカ粒子20質量%、分散媒:水)などが挙げられる。
電着処理剤には、添加剤を配合してもよい。
添加剤としては、例えば、珪酸ナトリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤などの界面活性剤が挙げられる。これら添加剤は、水溶液として調製することもできる。また、これら添加剤は、単独使用または2種類以上併用することができる。
添加剤の配合量は、電着処理剤の固形分100質量部に対し、例えば、10質量部以上、好ましくは100質量部以上であり、例えば、500質量部以下、好ましくは、300質量部以下である。
電着処理の方法としては、電着処理剤、または、電着処理剤に添加剤を配合した混合物を電着処理液として調製し、この電着処理液に短繊維を投入し混合する。
電着処理液中の固形分の濃度は、例えば、0.01質量%以上、好ましくは、0.05質量%以上であり、例えば、20質量%以下、好ましくは、2質量%以下である。
電着処理液の配合量は、短繊維100質量部に対し、例えば、500質量部以上、好ましくは1000質量部以上であり、通常、10000質量部以下である。
混合後、短繊維を軽く脱水してから短繊維を乾燥させる。
乾燥時間は、例えば、30分間以上、好ましくは、120分間以上であり、通常、48時間以下である。
乾燥温度は、例えば、10℃以上、好ましくは、18℃以上であり、例えば、35℃以下、好ましくは、28℃以下である。
これにより、短繊維の表面に電着処理剤が付着する。
3.疎水化工程
本発明の製造方法の第1実施形態は、電着工程後、静電植毛工程前に、疎水化工程を備えている。
本発明の製造方法の第1実施形態は、電着工程後、静電植毛工程前に、疎水化工程を備えている。
疎水化工程では、短繊維の表面を疎水化処理する。疎水化処理としては、例えば、湿式疎水化処理、乾式疎水化処理などが挙げられる。
(1)湿式疎水化処理
湿式疎水化処理に使用される疎水化処理剤としては、例えば、疎水性シランカップリング剤、フッ素系撥水剤、油性帯電制御剤などが挙げられる。
湿式疎水化処理に使用される疎水化処理剤としては、例えば、疎水性シランカップリング剤、フッ素系撥水剤、油性帯電制御剤などが挙げられる。
疎水性シランカップリング剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザンなどのシラザン、メチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどのアルコキシシランなどが挙げられる。
フッ素系撥水剤としては、例えば、共重合フッ素樹脂分散液などが挙げられる。具体的には、スリーガードエマルジョンコンク(ソルベックス製)などが挙げられる。
油性帯電制御剤としては、例えば、油溶性の金属錯塩染料、カリックスアレーン系化合物、油溶性の着色剤などが挙げられる。具体的には、VALIFAST BLACK 3810(オリエント化学工業製、モノアゾクロム錯体染料)などが挙げられる。
湿式疎水化処理の方法としては、例えば、上記した疎水化処理剤の浸漬液に短繊維を浸漬する方法などが挙げられる。
浸漬により疎水化処理剤を短繊維に付着させる場合、まず、疎水化処理剤を液体に溶解または分散させて疎水化処理剤の浸漬液を調製する。
液体としては、疎水化処理剤を溶解または分散させることができれば特に制限されないが、例えば、水、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、例えば、プロピレングリコールモノメチルケトン、プロピレングリコールモノエチルケトン、プロピレングリコールモノプロピルエーテルなどのエーテル類などの有機溶剤が挙げられる。
浸漬液中の疎水化処理剤の濃度は、疎水化処理剤によって適宜選択する。
疎水性シランカップリング剤であれば、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、1質量%以上であり、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下である。
フッ素系撥水剤であれば、例えば、2質量%以上、好ましくは、3質量%以上であり、例えば、50質量%以下、好ましくは、20質量%以下である。
油性帯電制御剤であれば、例えば、0.2質量%以上、好ましくは、0.5質量%以上であり、例えば、4質量%以下、好ましくは、1.5質量%以下である。
次いで、短繊維を浸漬液に浸漬する。
浸漬温度は、例えば、10℃以上、好ましくは、20℃以上であり、例えば、35℃以下、好ましくは、30℃以下である。
浸漬時間は、例えば、1分間以上、好ましくは、10分間以上であり、通常、60分間以下である。
浸漬後、短繊維を乾燥させる。
乾燥温度は、例えば、10℃以上、好ましくは、18℃以上であり、例えば、35℃以下、好ましくは、28℃以下である。
乾燥時間は、例えば、30分間以上、好ましくは、120分間以上であり、通常、48時間以下である。
これにより、短繊維の表面を被覆するように疎水化処理剤が付着する。
疎水化処理剤の付着量は、短繊維100質量部に対し、例えば、0.1質量部以上、好ましくは、1質量部以上であり、例えば、5質量部以下、好ましくは、3質量部以下である。
湿式疎水化処理では、疎水化処理剤が短繊維に均一に付着するため、付着量のばらつきを抑制することができる。
(2)乾式疎水化処理
乾式疎水化処理に使用される疎水化処理剤としては、例えば、疎水化シリカ粒子、疎水化アルミナ粒子、疎水化チタニア粒子などの疎水性無機粒子などが挙げられる。
乾式疎水化処理に使用される疎水化処理剤としては、例えば、疎水化シリカ粒子、疎水化アルミナ粒子、疎水化チタニア粒子などの疎水性無機粒子などが挙げられる。
このよう疎水性無機粒子としては、具体的には、CAB−O−SIL TG820F(キャボット製、ヘキサメチルジシラザンおよび環状シラザンにより表面処理された疎水化シリカ粒子)などが挙げられる。
乾式疎水化処理の方法としては、例えば、上記した疎水化処理剤と短繊維とを混合機の混合漕内に投入し、混合漕を回転させて短繊維の表面に疎水化処理剤を付着させる方法などが挙げられる。
混合機としては、例えば、ヘンシルミキサー、ボールミキサーなどが挙げられる。
混合温度および混合時間は、疎水化処理剤や短繊維などの種類によって適宜設定する。
これにより、短繊維の表面を被覆するように疎水化処理剤が付着する。
疎水化処理剤の付着量は、短繊維100質量部に対し、例えば、0.3質量部以上、好ましくは、0.7質量部以上であり、例えば、3質量部以下、好ましくは、1.5質量部以下である。
乾式疎水化処理では、浸漬液を使用せず、乾燥工程を省くことができるため、製造コストを低減することができる。
4.芯材準備工程
本発明の製造方法の第1実施形態では、次いで、芯材を準備する。
本発明の製造方法の第1実施形態では、次いで、芯材を準備する。
芯材は、導電性を有する材料から円柱状や円筒状に形成されている。
芯材の材料としては、導電性を有する材料であれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス、黄銅などの金属が挙げられる。
芯材の直径は、例えば、3mm以上、好ましくは、5mm以上であり、例えば、30mm以下、好ましくは、25mm以下である。
芯材の軸方向長さは、例えば、216mm幅印刷では、例えば、220mm以上、好ましくは、225mm以上であり、例えば、250mm以下、好ましくは、240mm以下である。
芯材の周面には、接着剤が塗布され、接着剤層が形成される。
接着剤としては、例えば、アクリル系接着剤、ポリ酢酸ビニル系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤などが挙げられる。接着剤には、導電性を付与するために銀ペーストなどの導電性成分を練り込んでもよい。
接着剤の塗布方法としては、例えば、浸漬、噴霧などの公知の方法を用いることができる。
接着剤層の厚さは、例えば、50μm以上、好ましくは、80μm以上であり、例えば、200μm以下、好ましくは、150μm以下である。
5.静電植毛工程
本発明の製造方法の静電気植毛工程では、芯材と金属板とに直流高電圧を印加し、金属板上の短繊維が芯材に吸引される静電気力を利用して植毛する。
本発明の製造方法の静電気植毛工程では、芯材と金属板とに直流高電圧を印加し、金属板上の短繊維が芯材に吸引される静電気力を利用して植毛する。
芯材と金属板とに直流高電圧を印加するには、高電圧発生器の一方の極に芯材を接続し、他方の極に金属板を接続する。また、金属板の表面には、短繊維を設置する。
一方の極と他方の極とに直流高電圧を印加すると、芯材の周囲には、放射状の電界を発生する。短繊維は、静電気力によって他方の極から一方の極に向かって飛昇し、電界に沿って芯材に付着する。
詳しくは、このとき、芯材を接地するとともに所定の回転速度で回転させる。短繊維は、回転する芯材に対して、芯材の軸方向と直交する径方向に沿って順次付着し、接着剤層を介して芯材の周面に均一に植毛される。これにより、本発明の画像形成装置用ブラシローラが得られる。
印加電圧は、例えば、5kV以上、好ましくは、15kV以上であり、通常、100kV以下である。
芯材の回転速度は、芯材の直径によって適宜設定する。
6.作用効果
(1)この画像形成装置用ブラシローラの製造方法によれば、短繊維の表面が疎水化処理される。そのため、本発明により製造された画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
(1)この画像形成装置用ブラシローラの製造方法によれば、短繊維の表面が疎水化処理される。そのため、本発明により製造された画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
(2)また、この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、短繊維の表面は電着処理されるため、静電植毛工程において、短繊維の良好な飛昇性を確保することができる。
(3)また、この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、芯材に静電植毛される前の短繊維を疎水化することができる。
(4)また、この画像形成装置用ブラシローラは、疎水化処理された短繊維を備えているため、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができる。
7.第2実施形態
以下、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の工程は、その説明を省略する。
以下、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法の第2実施形態を説明する。なお、第2実施形態において、上記した第1実施形態と同様の工程は、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、静電植毛工程前に疎水化工程を実施する。対して、第2実施形態では、疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に疎水化工程を実施する。
第2実施形態における疎水化処理としては、第1実施形態と同様の湿式疎水化処理および乾式疎水化処理などが挙げられる。
詳しくは、第2実施形態の湿式疎水化処理は、芯材ごと短繊維を浸漬して芯材に静電植毛された短繊維の表面を疎水化処理する。
また、第2実施形態の乾式疎水化処理は、短繊維が植毛された芯材を回転可能に支持し、短繊維と接触するようにブレードを配置する。短繊維に疎水化処理剤を振り掛けたのち、芯材を回転させ、短繊維とブレードとを摺擦させることにより、芯材に静電植毛された短繊維の表面を疎水化処理する。
8.作用効果
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、芯材に静電植毛された後の短繊維を疎水化することができる。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、芯材に静電植毛された後の短繊維を疎水化することができる。
9.第3実施形態
以下、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法の第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態において、上記した第1実施形態と同様の工程は、その説明を省略する。
以下、本発明の画像形成装置用ブラシローラの製造方法の第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態において、上記した第1実施形態と同様の工程は、その説明を省略する。
上記した第1実施形態では、静電植毛工程前に電着工程を実施する。対して、第3実施形態では、電着工程を実施することなく、疎水化工程を実施する。
詳しくは、第3実施形態の疎水化工程では、電着処理されていない短繊維の表面を疎水化処理する。第3実施形態における疎水化処理としては、第1実施形態と同様の乾式疎水化処理などが挙げられる。
短繊維が導電性を有し、疎水化処理剤として、疎水性無機粒子を使用する場合、電着処理しなくても、静電植毛工程において、短繊維の良好な飛昇性を確保することができる。疎水性無機粒子として、好ましくは、疎水化シリカ粒子が挙げられる。
10.作用効果
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、電着工程を省き、製造コストを低減することができる。
この画像形成装置用ブラシローラの製造方法では、電着工程を省き、製造コストを低減することができる。
11.画像形成装置用ブラシの用途
上記した製造方法により製造された画像形成装置用ブラシローラは、画像形成装置に装備される各種ローラ、例えば、現像ローラ、供給ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラなどに用いることができる。とりわけ、帯電性の観点から、現像ローラとして使用する現像用ブラシローラとして好適である。また、供給ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラに用いると、吸湿による短繊維の変化が抑制されているので、安定した画像形成を実現することができる。
上記した製造方法により製造された画像形成装置用ブラシローラは、画像形成装置に装備される各種ローラ、例えば、現像ローラ、供給ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラなどに用いることができる。とりわけ、帯電性の観点から、現像ローラとして使用する現像用ブラシローラとして好適である。また、供給ローラ、帯電ローラ、転写ローラ、クリーニングローラに用いると、吸湿による短繊維の変化が抑制されているので、安定した画像形成を実現することができる。
画像形成装置用ブラシローラを現像用ブラシローラとして使用する場合に、上記した画像形成装置用ブラシローラが装備される現像装置について後述する。
12.作用効果
この画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができる。そのため、現像用ブラシローラとして好適である。
この画像形成装置用ブラシローラは、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができる。そのため、現像用ブラシローラとして好適である。
13.現像装置
上記した画像形成装置用ブラシローラ1は、トナーを収容して感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置の現像用ブラシローラや供給用ブラシローラなどに好適に用いることができる。
上記した画像形成装置用ブラシローラ1は、トナーを収容して感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像装置の現像用ブラシローラや供給用ブラシローラなどに好適に用いることができる。
上記した画像形成装置用ブラシローラ1が、現像用ブラシローラであれば、現像装置2に装備され、静電潜像が形成される感光体3にトナーを供給するために用いられる。
現像装置2は、図1に示すように、感光体3の前下側に配置され、筐体6を備えている。なお、現像装置2に関し、方向について言及する場合には、図1に示した矢印方向を基準とする。また、図1において、紙面手前側を左方向とし、紙面奥側を右方向とする。
筐体6は、後側が開放される略ボックス形状に形成されている。筐体6には、トナー収容室4と現像室5とが前後並んで配置されている。トナー収容室4と現像室5とは、互いに連通している。
トナー収容室4には、トナーが収容され、その前後上下方向略中央には、アジテータ7が設けられている。
現像室5には、パドル8と、画像形成装置用ブラシローラ1と、現像剤担持量規制部材の一例としてのブレード9とが設けられている。
パドル8は、現像室5の前側に配置されている。
画像形成装置用ブラシローラ1は、パドル8の後上側に配置され、その後上側部分が現像室5から露出するように設けられている。
画像形成装置用ブラシローラ1は、左右方向に延びる略円柱形状に形成され、現像室5に回転可能に支持される芯材10と、芯材10の周面から径方向すべてに植毛された短繊維11とを備えている。
画像形成装置用ブラシローラ1は、感光体3に前下側から対向し、短繊維11を感光体3に接触させている。
ブレード9は、画像形成装置用ブラシローラ1の前上側に配置されている。ブレード9は、ステンレスなどの金属からなり、上下左右に延びる略平板形状に形成されており、その上端部は現像室5の後上端部に固定されている。
ブレード9の下端部は、左右方向すべてにわたって後側に折り曲げられており、画像形成装置用ブラシローラ1に前側から接触されている。
このような現像装置2によれば、トナー収容室4のトナーは、アジテータ7が回転することにより、攪拌され、現像室5に搬送される。
トナー収容室4から搬送されたトナーは、パドル8が回転することにより、画像形成装置用ブラシローラ1に供給される。
パドル8に供給されたトナーは、画像形成装置用ブラシローラ1の短繊維11に一旦担持される。
短繊維11に一旦担持されたトナーは、画像形成装置用ブラシローラ1が回転すると、ブレード9によって一部が掻き落とされる。そのため、短繊維11におけるトナーの担持量が規制される。
画像形成装置用ブラシローラ1がさらに回転すると、ブレード9によって規制されたトナーは、感光体3に供給され、これにより、感光体3に形成されている静電潜像が現像される。
このような現像装置2としては、例えば、画像形成装置用ブラシローラ1とブレード9とを備える現像カートリッジや、さらに、感光体3を備えるプロセスカートリッジなどが挙げられる。
14.作用効果
この現像装置2は、上記した画像形成装置用ブラシ1を現像用ブラシローラとして備えている。
この現像装置2は、上記した画像形成装置用ブラシ1を現像用ブラシローラとして備えている。
そのため、画像形成装置用ブラシ1の短繊維11外周面における電荷の偏りを抑制し、印刷のかすれの発生を抑制できる。
その結果、高温高湿環境下においても、トナーの安定した帯電を確保することができ、トナーの現像不良を抑制することができる。
以下、画像形成装置用ブラシローラの製造方法を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。
[実施例1]
1.短繊維準備工程
ポリエチレンテレフタレート長繊維(KBセーレン製、商品名:ベルトロンGR1、線密度:5d、直径:20μm、電気抵抗値:107Ω/cm、繊維表面:紡糸油処理)を準備した。
1.短繊維準備工程
ポリエチレンテレフタレート長繊維(KBセーレン製、商品名:ベルトロンGR1、線密度:5d、直径:20μm、電気抵抗値:107Ω/cm、繊維表面:紡糸油処理)を準備した。
ポリエチレンテレフタレート長繊維を1万本束ねて、ポリエチレンテレフタレート長繊維の束をカッターで繊維長1mmに切断した。これにより、ポリエチレンテレフタレート短繊維を得た。
2.電着工程
水1500g、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ、シリカ粒子20質量%、分散媒:水)4gに、添加剤として、珪酸ナトリウム水溶液(関東化学製、52質量%)2g、塩化アンモニウム(関東化学製)1gを配合して電着処理液を調製した。
水1500g、スノーテックスO(日産化学製、コロイダルシリカ、シリカ粒子20質量%、分散媒:水)4gに、添加剤として、珪酸ナトリウム水溶液(関東化学製、52質量%)2g、塩化アンモニウム(関東化学製)1gを配合して電着処理液を調製した。
この電着処理液に、ポリエチレンテレフタレート短繊維100gを投入し混合した。
ポリエチレンテレフタレート短繊維を軽く脱水してから室温で乾燥させた。これにより、ポリエチレンテレフタレート短繊維の表面が電着処理された。
3.疎水化工程
(湿式疎水化処理)
疎水化処理剤として、ヘキサメチルジシラザン試薬(東京化成工業製)を準備した。
(湿式疎水化処理)
疎水化処理剤として、ヘキサメチルジシラザン試薬(東京化成工業製)を準備した。
ヘキサメチルジシラザン15.8gをメチルエチルケトン1500gに溶解させた。
浸漬液にポリエチレンテレフタレート短繊維100gを浸漬した。浸漬温度は、25℃、浸漬時間は、15分間であった。
浸漬後、脱液し、ポリエチレンテレフタレート短繊維を室温で乾燥させた。これにより、ポリエチレンテレフタレート短繊維の表面が疎水化処理された。
4.芯材準備工程
アルミニウム製、直径19mm、軸方向長さ230mm、円柱形状の芯材の周面に、エポキシ系導電性接着剤を厚さ100μmとなるように均一に塗布した。
アルミニウム製、直径19mm、軸方向長さ230mm、円柱形状の芯材の周面に、エポキシ系導電性接着剤を厚さ100μmとなるように均一に塗布した。
5.静電気植毛工程
芯材とポリエチレンテレフタレート短繊維とを植毛室に投入し、芯材を高電圧発生器の接地極に回転可能に支持させるとともに、芯材の周面と100mm間隔を隔てて対向配置され、高電圧発生器の高圧極に接続されたアルミニウム板の表面に、ポリエチレンテレフタレート短繊維を設置した。
芯材とポリエチレンテレフタレート短繊維とを植毛室に投入し、芯材を高電圧発生器の接地極に回転可能に支持させるとともに、芯材の周面と100mm間隔を隔てて対向配置され、高電圧発生器の高圧極に接続されたアルミニウム板の表面に、ポリエチレンテレフタレート短繊維を設置した。
回転速度6rad/sで芯材を回転させながら、接地極と高圧極との間に直流20kVを印加し、芯材にポリエチレンテレフタレート短繊維を静電気植毛した。静電気植毛を1分間実施し、芯材の周面すべてが植毛された画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例2]
浸漬液として、スリーガードエマルジョンコンク(ソルベックス製、フッ素系撥水剤)300gを水1200gに分散させた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
浸漬液として、スリーガードエマルジョンコンク(ソルベックス製、フッ素系撥水剤)300gを水1200gに分散させた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例3]
浸漬液として、VALIFAST BLACK 3810(オリエント化学工業製、モノアゾクロム錯体染料)15.2gをエタノール1500gに溶解させた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
浸漬液として、VALIFAST BLACK 3810(オリエント化学工業製、モノアゾクロム錯体染料)15.2gをエタノール1500gに溶解させた以外は、実施例1と同様にして、実施例3の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例4]
疎水化工程において、湿式疎水化処理ではなく、以下に示す乾式疎水化処理(静電植毛前)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程において、湿式疎水化処理ではなく、以下に示す乾式疎水化処理(静電植毛前)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
(乾式疎水化処理(静電植毛前))
疎水化処理剤として、CAB−O−SIL TG820F(キャボット製、ヘキサメチルジシラザンおよび環状シラザンにより表面処理された疎水化シリカ粒子)を準備した。
疎水化処理剤として、CAB−O−SIL TG820F(キャボット製、ヘキサメチルジシラザンおよび環状シラザンにより表面処理された疎水化シリカ粒子)を準備した。
混合機(アズワン製、品番BM−01、ボールミキサー方式)の混合漕内にCAB−O−SIL TG820F 1gとポリエチレンテレフタレート短繊維100gとを投入し、混合漕を回転させた(50rpm)。混合温度は、25℃、混合時間は、60分間であった。これにより、ポリエチレンテレフタレート短繊維の表面が疎水化処理された。
[実施例5]
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例6]
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと[実施例2]の浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと[実施例2]の浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例7]
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと[実施例3]の浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、芯材ごと[実施例3]の浸漬液に浸漬することにより、疎水化工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[実施例8]
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、疎水化工程として、以下に示す乾式疎水化処理(静電植毛後)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例8の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施し、静電植毛工程後に、疎水化工程として、以下に示す乾式疎水化処理(静電植毛後)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例8の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
(乾式疎水化処理(静電植毛後))
ポリエチレンテレフタレート短繊維が植毛された芯材を回転可能に支持した。芯材の長手方向すべてに亘って、ブレードとポリエチレンテレフタレート短繊維とが接触するように、ブレードを芯材の長手方向に沿って対向配置した。
ポリエチレンテレフタレート短繊維が植毛された芯材を回転可能に支持した。芯材の長手方向すべてに亘って、ブレードとポリエチレンテレフタレート短繊維とが接触するように、ブレードを芯材の長手方向に沿って対向配置した。
ポリエチレンテレフタレート短繊維に、CAB−O−SIL TG820F(キャボット製、ヘキサメチルジシラザンおよび環状シラザンにより表面処理された疎水化シリカ粒子)を振り掛けた後、芯材を回転させて、ポリエチレンテレフタレート短繊維とブレードとを摺擦させた。回転速度は、6rad/s、回転時間は、5分間であった。これにより、芯材に植毛されたポリエチレンテレフタレート短繊維の表面が疎水化処理された。
[実施例9]
電着工程を実施することなく、疎水化工程として、[実施例4]の乾式疎水化処理(静電植毛前)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例9の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
電着工程を実施することなく、疎水化工程として、[実施例4]の乾式疎水化処理(静電植毛前)を実施した以外は、実施例1と同様にして、実施例9の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
[比較例1]
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
疎水化工程を実施することなく、静電植毛工程を実施した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の画像形成装置用ブラシローラを作製した。
6.評価
高温高湿環境下において印刷試験を実施し、実施例1〜9および比較例1の画像形成装置用ブラシローラを評価した。
高温高湿環境下において印刷試験を実施し、実施例1〜9および比較例1の画像形成装置用ブラシローラを評価した。
画像形成装置として、HL−5340D(ブラザー工業製)の現像部を改造した画像形成装置を使用した。この画像形成装置は、ブレードがステンレスのエッジを有するブレードに換装され、供給ローラがパドルに換装されている。
また、トナーとして、スチレン−アクリル系の非磁性1成分系正帯電トナーを使用し、印刷用紙として、普通紙(ゼロックス製、商品名:XX4200)を使用した。
そして、画像形成装置に対し、HL−5340Dの現像ローラに代えて、各実施例および各比較例の画像形成装置用ブラシローラを装着し、温度32℃、相対湿度80%の環境下において、印刷面積率1%の印刷品質評価用パターンを印刷し、印刷初期時点(印刷1〜5枚目)において印刷用紙を抜き取り、かぶり発生の有無を目視により評価した。
○ かぶりが見られない
△ 僅かにかぶりが見られる
× 顕著にかぶりが見られる
結果を表1に示す。
△ 僅かにかぶりが見られる
× 顕著にかぶりが見られる
結果を表1に示す。
1 画像形成装置用ブラシローラ
2 現像装置
9 ブレード
10 芯材
11 短繊維
2 現像装置
9 ブレード
10 芯材
11 短繊維
Claims (9)
- 短繊維を芯材に植毛する静電気植毛工程と、
前記短繊維の表面を疎水化処理する疎水化工程と
を備えることを特徴とする、画像形成装置用ブラシローラの製造方法。 - 前記静電気植毛工程の前に、前記短繊維の表面を電着処理する電着工程をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置用ブラシローラの製造方法。
- 前記疎水化工程を、前記電着工程後、前記静電植毛工程前に実施することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置用ブラシローラの製造方法。
- 前記疎水化工程を、前記静電植毛工程後に実施することを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置用ブラシローラの製造方法。
- 前記疎水化工程を、電着処理することなく、前記静電気植毛工程前に実施することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置用ブラシローラの製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置用ブラシローラの製造方法により得られることを特徴とする、画像形成装置用ブラシローラ。
- 請求項6に記載の画像形成装置用ブラシローラを備えることを特徴とする、現像装置。
- 現像用ブラシローラであることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置用ブラシローラ。
- 請求項8に記載の画像形成装置用ブラシローラと、
前記短繊維に一旦担持されたトナーの一部を掻き落とすことにより前記短繊維における前記トナーの担持量を規制するように設けられ、金属からなる現像剤担持量規制部材と
を備えることを特徴とする、現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012226738A JP2014077951A (ja) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012226738A JP2014077951A (ja) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2014077951A true JP2014077951A (ja) | 2014-05-01 |
Family
ID=50783283
Family Applications (1)
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JP2012226738A Pending JP2014077951A (ja) | 2012-10-12 | 2012-10-12 | 画像形成装置用ブラシローラおよびその製造方法ならびに現像装置 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014077951A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015219265A (ja) * | 2014-05-14 | 2015-12-07 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
-
2012
- 2012-10-12 JP JP2012226738A patent/JP2014077951A/ja active Pending
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