JP3204191B2 - トナー担持ローラ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像成形装置において、静電潜像を保持した感光ド
ラムやベルト、紙、ＯＨＰ、印画紙等の紙葉類などの画
像形成体にトナーを供給して、これら画像形成体表面に
可視画像を形成するためのトナー担持ローラ及び該トナ
ー担持ローラを用いた画像形成装置に関し、更に詳述す
ると、濃度むらや地かぶり等のない高品質の画像が得ら
れると共に、長期使用による画質の劣化を可及的に防止
し得るトナー担持ローラ及び該ローラを用いた画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等の電子写真方
式の画像形成装置おいて、静電潜像を保持した感光ドラ
ム等の画像形成体に一成分トナーを供給し、該トナーを
潜像に付着させて潜像を可視化する現像方法として、加
圧現像法が知られている（米国特許第３１５２０１２
号、同第３７３１１４６号等）。

【０００３】この加圧現像法は、トナーを担持したトナ
ー担持ローラを画像形成体である感静電潜像を保持した
感光ドラム等の潜像保持体に接触させて、トナーを該潜
像保持体の潜像に付着させることにより現像を行うもの
で、このため上記トナー担持ローラを導電性を有する弾
性体で形成する必要がある。

【０００４】即ち、この加圧現像法では、例えば図２に
示されているように、トナーを供給するためのトナー塗
布用ローラ４と静電潜像を保持した画像形成体（感光ド
ラム）５との間に、トナー担持ローラ１を配設し、これ
らトナー担持ローラ１、画像形成体５及びトナー塗布用
ローラ４をそれぞれ図中矢印方向に回転させることによ
り、トナー６がトナー塗布用ローラ４によりトナー担持
ローラ１の表面に供給され、このトナーが成層ブレード
７により均一な薄層に整えられ、この状態でトナー担持
ローラ１が感光ドラム５と接触しながら回転することに
より、薄層に形成されたトナーがトナー担持ローラ１か
ら画像形成体５の潜像に付着して、該潜像が可視化する
ようになっている。なお、図中８は転写部であり、ここ
で紙等の記録媒体にトナー画像を転写するようになって
おり、また９はクリーニング部であり、そのクリーニン
グブレード１０により転写後に感光ドラム５表面に残留
するトナーを除去するようになっている。

【０００５】この場合、トナー担持ローラ１は、画像形
成体５に密着した状態を保持しつつ回転しなければなら
ず、このため図１に示されているように、金属等の良導
電性材料からなるシャフト２の外周にシリコーンゴム、
ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ポリウレタン等の弾性ゴムやウレタ
ンフォームなどに導電剤を配合して導電性を付与した導
電性弾性体からなる導電層３を形成した構造となってい
る。更に、トナー６に対する帯電性や付着性の制御のた
め、更には画像形成体５及び成層ブレード７との摩擦力
制御のために、或いは、弾性体による画像形成体（感光
ドラム）５の汚染防止等のため、樹脂等からなる表面層
を上記導電層３の表面に設けることも行われている。

【０００６】一方、トナー担持ローラの表面に成層ブレ
ード等により成層したトナーを担持させ、このトナーを
制御電極に形成した小孔を通して紙やＯＨＰ用紙等の紙
葉類からなる画像形成体に直接飛翔させ、画像形成体に
画像を形成する画像形成法も提案されている。また、特
開昭５８−１１６５５９号公報に開示されているよう
に、感光ドラム（画像形成体）に近接して非接触状態に
配設されたスリーブ状のトナー担持ローラ表面に、成層
ブレード等により成層した非磁性トナーを担持し、これ
を感光ドラム上に飛翔させて現像を行い、画像を成形す
る方法も提案されている。これらの画像形成法において
も、同様のトナー担持ローラを用いることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトナー担持ローラには、特に非磁性トナーを用いる
場合に発生しやすい画像かぶりを改良するため、帯電量
を高く均一に保ちながらトナーを薄層で均一に搬送する
必要があり、このためローラの表面特性を種々コントロ
ールする必要がある。

【０００８】上記ローラの表面特性をコントロールする
方法としては、トナー担持ローラ表面の粗さをできるだ
け平滑かつ均一にする方法やトナー担持ローラの上記導
電層３表面に、トナーへの良好な帯電性の付与に寄与し
得る種々の樹脂成分を付与することにより、表面平滑性
と帯電性能とを向上させる方法などが挙げられるが、い
ずれの場合も微小なローラ表面の状態変化を確実に検知
することができないため、ローラ表面の特性を定量的に
コントロールすることができず、得られるトナー担持ロ
ーラは必ずしも良好な性能を発揮し得るものではない。
特に、長期使用による画質劣化の間題を生じる場合が多
く、場合によってはこのような処理を施しても初期画像
からカブリや濃度低下等の画像不良を生じることもあ
る。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ローラの表面特性を定量的かつ確実にコントロール
し得、濃度低下や地かぶり等のない高品質の画像を確実
に得ることができると共に、長期使用における画質の劣
化を可及的に防止することができるトナー担持ローラ及
び該トナー担持ローラを用いた画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、トナー担持ローラの表面にトナーを担持して該トナ
ーの薄層を形成し、この状態で該トナー担持ローラ表面
を、静電潜像を表面に保持した潜像保持体等の画像形成
体に接触させて、該画像形成体表面に上記トナーを供給
することにより、画像形成体表面に可視画像を形成する
場合に、上記トナー担持ローラとして、良導電性シャフ
トの外周に硬度がＪＩＳ−Ａスケール２５〜５５で抵抗
値が１０³〜１０¹⁰Ω・ｃｍの導電層が形成され、かつ
この導電層の表面部分に該導電層を形成する樹脂以外の
樹脂成分を有するトナー担持ローラであり、ＤＩＮ ６
７ ５３０による黒色ガラス標準板の反射指数１．５６
７を表面光沢度１００とした場合の表面光沢度が１０〜
１２０であるトナー担持ローラを用いることにより、濃
度低下や地かぶり等のない高品位の画像を確実に得るこ
とができ、しかも長期使用による画質の劣化も可及的に
防止し得ることを見出し、本発明を完成したものであ
る。

【００１１】従って、本発明は、表面にトナーを担持し
て該トナーの薄層を形成し、この状態で画像形成体に接
触して、該画像形成体表面に該トナーを供給することに
より、該画像形成体表面に可視画像を形成するトナー担
持ローラにおいて、良導電性シャフトの外周に、硬度が
ＪＩＳ−Ａスケール２５〜５５で抵抗値が１０³〜１０
¹⁰Ω・ｃｍの導電層が形成され、かつこの導電層の表面
部分に該導電層を形成する樹脂以外の樹脂成分を有する
トナー担持ローラであり、ＤＩＮ ６７ ５３０による
黒色ガラス標準板の反射指数１．５６７を表面光沢度１
００とした場合の表面光沢度が１０〜１２０であること
を特徴とするトナー担持ローラを提供する。

【００１２】また、本発明は、外周面にトナーを担持し
た状態で画像形成体表面に当接し、回転することによ
り、上記トナーを画像形成体表面に付着させて画像形成
体表面に可視画像を形成するトナー担持ローラを具備し
てなる画像形成装置において、上記トナー担持ローラと
して上記本発明のトナー担持ローラを用いたことを特徴
とする画像形成装置を提供する。

【００１３】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のトナー担持ローラは、上述のように、図１に示
したローラと同様に、良導電性シャフト２の外周に導電
層３を形成したローラとされるものであり、この場合に
上記導電層３を上記特定の物性を有するものとし、かつ
該導電層３の表面に適宜な樹脂を付与すると共に、ロー
ラ表面の上記表面光沢度を１０〜１２０としたものであ
る。

【００１４】ここで、上記シャフト２としては、良好な
導電性を有するものであれば、いずれのものも使用し得
るが、通常は金属性の中実体からなる芯金や内部を中空
にくりぬいた金属製円筒体等の金属製シャフトが用いら
れる。

【００１５】また、このシャフト２の外周に形成する導
電層３は、ポリウレタン又はＥＰＤＭ等のエラストマ
ー、フォーム材料または樹脂成型体などを基材として用
い、それにカーボンブラック、金属、金属酸化物粉など
の導電性粉体や、過塩素酸ナトリウムの如きイオン性導
電物質を混入することにより、導電性をトナー担持ロー
ラとして最適な中抵抗領域１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ、特に
１０⁴〜１０⁸Ωｃｍに調整したものが好適である。

【００１６】この場合、基材としてはポリウレタン、Ｅ
ＰＤＭ、天然ゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ポリイ
ソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム、
スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴ
ム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、及びこれらの混
合物等が挙げられるが、特にポリウレタンとＥＰＤＭが
好ましい。また、基材として用いられるその他の樹脂と
しては、フェノール樹脂、ポリエステル、ポリカーボー
ネートなどが好ましく用いられる。

【００１７】上記導電層３の基材として用いられるポリ
ウレタンについて説明すると、ポリウレタンエラストマ
ーやフォーム材は種々の方法で製造されたいずれのもの
でもよく、例えばカーボンブラックをポリウレタンプレ
ポリマー中に配合し、プレポリマーを架橋反応させる方
法、ポリオールに導電性材料を配合し、このポリオール
をワン・ショット法にてポリイソシアネートと反応させ
る方法などの方法で得ることができる。

【００１８】ポリウレタンを得る場合に用いられるポリ
ヒドロキシル化合物としては、一般の軟質ポリウレタン
フォームやウレタンエラストマー製造に用いられるポリ
オール、例えば、末端にポリヒドロキシル基を有するポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、及び
両者の共重合物であるポリエーテルポリエステルポリオ
ールが挙げられるほか、ポリブタジエンポリオールやポ
リイソプレンポリオール等のポリオレフィンポリオー
ル、ポリオール中でエチレン性不飽和単量体を重合させ
て得られる所謂ポリマーポリオールなどの一般的なポリ
オールが使用できる、また、ポリイソシアネート化合物
としては、同様に一般的な軟質ポリウレタンフォームや
ウレタンエラストマー製造に使用されるポリイソシアネ
ート、即ち、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、粗
製ＴＤＩ、４，４−ジフェニルメタンジイソシァネート
（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリ
イソシァネート、炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシア
ネート及びこれらポリイソシアネートの混合物や変性
物、例えば部分的にポリオール類と反応させて得られる
プレポリマー等が用いられる。

【００１９】一方、ＥＰＤＭについては、この場合エチ
レンとプロピレンと第３成分とからなる三元重合体であ
り、上記第３成分としては、特に制限されるものではな
いが、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネ
ン、１，４−ヘキサジエン等が好適に用いられる、ま
た、上記エチレン、プロピレン及び第３成分の割合は、
特に制限されるものではないが、エチレンの含有量が５
〜９５重量％、プロピレンの含有量が５〜９５重量％、
第３成分の含有量がヨウ素価で０〜５０とすることが好
ましい。なお、ヨウ素価の異なる２種以上のＥＰＤＭを
混合して用いることもできる。上記ＥＰＤＭには、シリ
コーンゴム又はシリコーン変性ＥＰＤＭあるいはこれら
双方をブレンドして用いることもできる。この場合、シ
リコーンゴム、シリコーン変性ＥＰＤＭの混合量は、Ｅ
ＰＤＭ１００重量部に対して５〜８０重量部とすること
ができる。なお、上記シリコーン変性ＥＰＤＭとは、シ
ラノール化合物やシロキサンを介してＥＰＤＭ及びシリ
コーンの両ポリマー間の結合力を高めたハイブリッドゴ
ムをいう。

【００２０】更にまた、導電層を架橋してゴム状物質と
するために架橋剤、加硫剤を添加することができる、こ
の場合、有機過酸化物架橋及び硫黄架橋のいずれの場合
でも加硫助剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加硫遅延剤
等を用いることができる、更にまた、上記以外にもゴム
の配合剤として一般に用いられているしゃく解剤、発泡
剤、可塑剤、軟化剤、粘着付与剤、粘着防止剤、分離
剤、離型剤、増量剤、着色剤等を添加することができ
る。

【００２１】このポリウレタン又はＥＰＤＭを基材とし
て導電層３を形成する場合こは、表面上のトナー帯電量
をコントロールする目的でニグロシン、トリアミノフェ
ニルメタン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリ
コーン樹脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を
添加することができる。この場合、これら添加剤の添加
量は、上記ポリウレタン又はＥＰＤＭ１００重量部に対
して、上記荷電制御剤は１〜５重量部、上記微粉体は１
〜１０重量部とすることが好ましい。

【００２２】次に、この導電層３に導電性を付与するた
めに用いられる導電性材料としては、まず粉体について
例示すればケッチェンブラックＥＣ、アセチレンブラッ
ク等の導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，Ｆ
ＥＦ，ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボ
ン、酸化処理等を施したカラー（インク）用カーボン、
熱分解カーボン、天然グラファイト、人造グラファイ
ト、アンチモンドープの酸化錫、酸化チタン、酸化亜
鉛、ニッケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属
酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン
等の導電性ポリマー等が挙げられる。この中で、価格が
安く、少量で導電性を制御し易いものは、カーボンブラ
ックである。これら導電性粉体は、通常ウレタン１００
重量部に対して０．５〜５０重量部、特に１〜３０重量
部の範囲で好適に用いられる。

【００２３】また、導電性材料としてイオン導電性物質
を例示すれば、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウ
ム、過塩素酸カルシウム、塩化リチウム等の無機イオン
性導電物質、更に変性脂肪族ジメチルアンモニウムエト
サルフェート、ステアリルアンモニウムアセテート、ラ
ウリルアンモニウムアセテート、オクタデシルトリメチ
ルアンモニウム過塩素酸塩、テトラブチルアンモニウム
ほうふっ酸塩等の有機イオン性導電物質が例示される。

【００２４】本発明において、導電層３は、特に制限さ
れるものではないが、上記導電性材料の配合により、上
述のように、その抵抗値を１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ、特に
１０⁴〜１０⁸Ωｃｍとすることが好ましい。抵抗値が１
０³Ωｃｍ未満であると電荷が感光ドラム等の画像形成
体にリークしたり、電圧によりトナー担持ローラ自身が
破壊したりする場含があり、一方１０¹⁰Ωｃｍを超える
と、地かぶりが発生しやすくなる。

【００２５】この導電層３の硬度は、特に制限されるも
のではないが、トナー担持ローラが感光ドラム等の画像
形成体と接触する場合には、ＪＩＳ−Ａスケールで６０
以下、特に２５〜５５とすることが好ましい。この場
合、硬度が６０を超えると感光ドラム等との接触面積が
小さくなり、良好な現像が行えなくなるおそれがある
が、逆にあまり低硬度にすると圧縮永久歪が大きくな
り、なんらかの理由でトナー担持ローラに変形や偏心が
生じた場合、画像の濃度むらが発生することとなる。こ
のため、弾性層の硬度を低硬度に設定する場合でも、圧
縮永久歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的
には２０％以下とすることが好ましい。

【００２６】また、導電層３の表面粗さ、即ち本発明ト
ナー担持ローラの表面粗さは、特に制限されるものでは
ないが、ＪＩＳ １０点平均粗さで１５μｍＲｚ以下、
特に１〜１０μｍＲｚとすることが好ましい。表面粗さ
が１５μｍＲｚを超えるとトナー層の層厚やトナーの帯
電の均一性が損なわれる場合があるが、１５μｍＲｚ以
下とすることにより、トナーの付着性を向上させること
ができると共に、長期使用時でのローラの摩耗による画
像劣化をより確実に防止し得る。

【００２７】本発明のトナー担持ローラには、導電層３
の表面部分に、該導電層３を形成する樹脂以外の樹脂成
分が付与される。この樹脂成分としては、特に制限され
るものではないが、感光ドラム等の画像形成体に対して
非汚染性であることが好ましく、具体的には、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール変性・
シリコーン変性等の変性アルキッド樹脂、オイルフリー
アルキッド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ
素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ウレタン樹脂
等を挙げることができる。これらの中では、特に成膜
性、密着性の観点から、尿素樹脂、メラミン樹脂、シリ
コーン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、変性ア
ルキッド樹脂、オイルフリーアルキッド樹脂及びアクリ
ル樹脂から選ばれる１種又は２種以上が好適に使用され
る。

【００２８】この樹脂成分には、必要に応じて導電性材
料を添加して導電性を付与することができ、導電性材料
としては、上記導電層３に用いられるものとして上掲し
たものと同様のものが例示され、これらの中から実際に
導電層３に用いたもの以外を選択して用いることができ
る。この場合、通常は上記導電層３の表面部分には力ー
ボン等の導電性粉体が含まれていない方がより良好なト
ナー帯電性が得られるが、高速性を要するプリンター等
に用いる場合には低圧かぶりの発生を効果的に防止する
ため、逆に導電層３の表面部分に導電性粉体を含有させ
ることが好ましい。従って、この樹脂成分に添加する導
電材料としてカーボン等の導電性粉体を採用するか否か
はトナー担持ローラの用途、目的に応じて適宜選定する
ことができる。

【００２９】かかる樹脂成分を導電層３表面に付与する
手段としては、上記樹脂成分を含有する樹脂溶液でロー
ラの導電層３を表面処理する方法が好適に採用される、
この場合表面処理は、樹脂溶液を調製した後、スプレー
法、ロールコーター法、ディッピング法などにより行う
ことができる。例えば、ディッピングによる表面処理
は、上記濃度の樹脂溶液に通常室温で５秒〜５分、好ま
しくは１０秒〜１分浸漬し、これを引き上げ、乾燥する
方法を採用することができる。また、スプレー法を採用
する場合、処理液中の樹脂濃度をディッピング法より高
く設定でき、例えば１０〜３０％の濃度に調製したもの
を使用することも可能である。なお、樹脂溶液を調製す
るための溶剤は、上記樹脂を溶解するものであればいず
れのものでもよいが、通常はメタノール，エタノール，
イソプロパノール等の低級アルコール、アセトン，メチ
ルエチルケトン，シクロヘキサノン等のケトン類、トル
エン、キシレンなどが好ましく用いられる。

【００３０】以上の樹脂成分による表面処理により、ロ
ーラ表面の低摩擦化はある程度達成されるが、更なる摩
擦低減のため、この樹脂成分中に種々の添加剤を添加す
ることができる。この場合、感光ドラム等の画像形成体
への汚染がなく、表面処理の均一性が低下することな
く、摩擦低減が可能な添加剤として、シリコーン樹脂、
シリコーン樹脂粉体、フッ素系及びシリコーン系界面活
性剤、シリコン系カップリング剤及びシリカ粉体が好適
に用いられる。

【００３１】上記シリコーン樹脂としては、溶剤可溶性
のもの、例えばメチルシリコーン、メチルフェニルシリ
コーン、あるいはこれらの変性体、シリコーンエポキシ
ブロック共重合体等が挙げられる。

【００３２】シリコーン樹脂粉体としては、例えばメチ
ルシリコーン或いはメチルフェニルシリコーン重合体、
アミノ基変性シリコーン重合体の微粉体などが挙げら
れ、平均粒径０．１〜１００μｍの真球状及び不定形の
ものが好適に用いられる。

【００３３】フッ素系界面活性剤としては、フッ化アル
キルとカルボン酸、カルボン酸塩、スルホン酸塩等が結
合したイオン性のもの、フッ化アルキルとアルコール、
エーテル等が結合した非イオン性のもの、更に側鎖、主
鎖にフッ化アルキルを含む重合体、共重合体などの高分
子系のものが挙げられる。

【００３４】シリコーン系界面活性剤としては、一般的
なシロキサンオキシエチレンのようなメチルシリコーン
と親水性、親油性セグメントとの結合体、メチルシリコ
ーンとアクリルセグメントとの共重合体等の高分子系の
ものが挙げられる。

【００３５】シリコン系カップリング剤としては、通常
のシランカップリング剤だけでなく、末端にアミノ基、
イソシアネート基、ビニル基等が導入されたシラン等が
含まれる。

【００３６】これらは単独で用いてもよく２種以上組合
せて用いてもよい。なお、フッ素樹脂も摩擦低下剤とし
て有効に作用する。上記摩擦低下剤の使用量は、上記樹
脂成分１００重量部に対して１〜１００重量部、好まし
くは１０〜７５重量部である。また、導電性材料として
イオン導電性物質を用いる場合には、上記樹脂溶液中に
添加するイオン導電性物質の添加量を、上記樹脂成分１
００重量部に対して０．００１〜１重量部とすることが
好ましく、一方、導電性材料としてカーボン等の導電性
粉体を用いる場合には、該導電性粉体の添加量を上記樹
脂成分１００重量部に対して１〜５０重量部とすること
が好ましい。

【００３７】なお、この導電層３上に付与される樹脂成
分は、導電層３の表面を完全に覆う被膜状のものであっ
てもよく、また導電層３表面の凹凸内に該樹脂成分が点
状に埋め込まれた点散在状であってもよく、更にはこの
樹脂成分によって導電層３表面の凹凸の大部分が埋ま
り、凸部の先端のみが所々露出した状態であってもよ
い。

【００３８】ここで、本発明のトナー担持ローラは、上
述したように、ＤＩＮ ６７ ５３０による黒色ガラス
標準板の反射指数１．５６７を表面光沢度１００とした
場合の表面光沢度が１０〜１２０、好ましくは２０〜１
００となるように調製したものであり、これによりロー
ラの表面特性を確実にコントロールし得、画像かぶり等
の画像不良の発生を抑制して高品位の画像を確実に得る
ことができ、しかも長期使用による画質の劣化も効果的
に抑制することができるものである。

【００３９】

【００４０】なお、上記表面光沢度は、上述のように、
ＤＩＮ ６７ ５３０による黒色ガラス標準板の反射指
数１．５６７を表面光沢度１００として表したものであ
るが、この表面光沢度は市販の測定器により容易に測定
することができ、例えば、ビッグーガードナー社製のヘ
イズーグロスメーターを用いることにより、換算なしに
直接上記表面光沢度を測定することができる。

【００４１】本発明のトナー担持ローラは、一成分トナ
ーを用いる現像装置などの通常の画像形成装置に組み込
むことができ、具体的には図２に示すように、トナーを
供給するためのトナー塗布用ローラ４と静電潜像を保持
した感光ドラム（画像形成体）５との間に、本発明トナ
ー担持ローラ１を感光ドラム５と接触した状態で配設
し、トナー塗布用ローラ４によりトナー６をこのトナー
担持ローラ１に供給し、これを成層ブレード７により均
一な薄層に整え、更にこの薄層からトナーを感光ドラム
５に供給し、該感光ドラム５の静電潜像にトナーを付着
させて潜像を可視化することができる。なお、図２の詳
細については、従来技術において説明しているのでその
説明を省略する。

【００４２】この場合、本発明のトナー担持ローラは、
図２のように、感光ドラム５表面に保持された静電潜像
をトナーで可視化する場合に好適に使用されるものであ
るが、本発明トナー担持ローラによりトナーを供給して
可視画像を形成する画像形成体としては、上記感光ドラ
ムに限定されるものではなく、ベルト状等のドラム状以
外の潜像保持体や、更には記録媒体としての紙、ＯＨ
Ｐ、印画紙等の紙葉類に直接トナーを供給して、これら
紙葉類に可視画像を形成する用途にも好適に適用するこ
とができる。

【００４３】ここで、上記トナーとしては、通常、非磁
性の一成分トナーが好適に用いられるが、磁性タイプの
一成分トナーを用いることもでき、例えば磁性一成分ト
ナーを用いて白黒画像印字を行う場合にも本発明のトナ
ー担持ローラ及び画像形成装置を好適に用いることがで
きる。

【００４４】

【実施例】以下、実施例、比較例を示して本発明をより
具体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限される
ものではない。なお、下記の例で、表面処理は室温で処
理液に３０秒浸漬することによって行った。

【００４５】［実施例１］グリセリンにプロピレンオキ
サイドとエチレンオキサイドを付加して、分子量５００
０としたポリエーテルポリオール（旭硝子（株）のエク
セノール８２８）（ＯＨ値３３）１００部（重量部、以
下同じ）に、ウレタン変性したＭＤＩ（ＮＣＯ％：２３
％、住友バイエルウレタン（株）製のスミジュールＰ
Ｆ）２５．０部、１，４一ブタンジオール２．５部、ジ
ブチルチンジラウレート０．０１部を添加し、混合機を
用いて予備混合した後、ペイントロールで混練してアセ
チレンブラック２．０部を均一に分散させ、ポリオール
組成物を調製した。

【００４６】これらを撹拌し、次いで１１０℃に加熱し
た金型に注入し、２時間硬化させて金属製のシャフトの
外周に導電層を形成して図１に示されたローラと同様の
ローラを得た。得られたローラの表面を下記の条件で乾
式研磨してトナー担持ローラを作成した。得られたトナ
ー担持ローラをメチルエチルケトン中にアルキッド樹脂
及びメラミン樹脂を各々７．５重量％溶解した溶液中に
浸漬した後、これを引き上げ加熱乾燥して表面処理を行
った。 研磨機 トラバース型円筒研磨機 砥石回転速度 １５００ｒｐｍ ワーク回転速度 １００ｒｐｍ トラバース速度 １８０ｍｍ／ｍｉｎ 砥石の種類 テイケン社製多孔砥石粒度８０〜１５０番

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】［実施例２］ アルキッド樹脂及びメラミン樹脂の濃度を各々１０重量
％とした以外は実施例１と同様にしてトナー担持ローラ
を作成した。

【００５１】［実施例３］ ポリオール組成物中のアセチレンブラックの配合量を
３．０部とした以外は、実施例１と同様にしてトナー担
持ローラを作成し、このトナー担持ローラに対して、メ
チルエチルケトン中にアルキッド樹脂及びメラミン樹脂
の濃度を各々２０重量％とした以外は実施例１と同様に
して表面処理を施した。

【００５２】［比較例１］ 研削機のトラバース速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎにした
以外は実施例１と同様にしてトナー担持ローラを作成
し、表面処理は行わなかった。

【００５３】上記実施例及び比較例で得た各トナー担持
ローラについて、以下の特性試験を行った。結果を表１
に示す。 （１）ローラ抵抗 両端にそれぞれ５００ｇの荷重をかけて各ローラを銅板
上に押し付け、抵抗率計Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト
社製）を用い、１００Ｖの電圧を印加して測定した。 （２）表面粗さ 各ローラに対し、表面粗さ計ハンディーサーフＦ−３０
Ａ型（東京精密社製）を用いて測定した。 （３）表面光沢度 各ローラを長さ１０ｃｍに調製し、ローラ径に合わせて
はめ込み可能な黒色固定台に各ローラをそれぞれ固定
し、ヘイズ−グロスメーター（ビッグガードナー杜製）
の測定口にローラ最上面が測定面となるように設置し、
この状態で入射光角度８５゜（測定面積８×６０ｍｍ）
で各ローラの表面光沢度を測定する。この場合、測定値
はＤＩＮ ６７ ５３０による黒色ガラス標準板の反射
指数１．５６７を１００とした値が得られる。 （４）トナー帯電量及びトナー搬送量 各ローラをトナー担持ローラとして図２に示した現像ユ
ニット部に装着し、５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転さ
せ、トナー担持ローラ表面に均一なトナー薄層を形成
し、一定面積のトナー薄層をエアーで吸引してファラデ
ーゲージ内に導入し、電荷量及びトナー搬送量を測定し
た。 （５）画像出し 各ローラをトナー担持ローラとして図２に示した現像ユ
ニットにセットし、平均粒径７μｍの非磁性一成分トナ
ーを用いて、線速６０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させな
がら反転現像で画像出しを行い、初期及び１０００回プ
リント後の画質（シャープさ、濃度均一性）、かぶり、
トナーチリの発生を評価した。結果を表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１に示した結果から明らかなように、表
面光沢度によりローラの表面特性を適正化した本発明の
トナー担持ローラは、濃度むらや地かぶり等のない高品
質の画像を確実に得ることができ、かつ長期使用による
画像の低下が効果的に抑制され、１０００回プリント後
も良好な画像が得られることが確認された。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトナー担
持ローラ及びこれを用いた画像形成装置によれば、濃度
むらや地かぶり等のない高品質の画像を確実に得ること
ができると共に、長期使用による画質の劣化を可及的に
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明トナー担持ローラの一例を示す概略断面
図である。

【図２】本発明画像形成装置の一例を示す概略断面図で
ある。

【符号の説明】

１ トナー担持ローラ（現像ローラ） ２ シャフト ３ 導電層 ４ トナー塗布用ローラ ５ 画像形成体（感光ドラム） ６ トナー ７ 成層ブレード ８ 転写部 ９ クリーニング部 １０ クリーニングブレード

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−160739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−127511（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−19606（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177865（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/08 507 F16C 13/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナーを担持して該トナーの薄層
   を形成し、この状態で画像形成体に接触して、該画像形
   成体表面に該トナーを供給することにより、該画像形成
   体表面に可視画像を形成するトナー担持ローラにおい
   て、 良導電性シャフトの外周に、硬度がＪＩＳ−Ａスケール
   ２５〜５５で抵抗値が１０³〜１０¹⁰Ω・ｃｍの導電層
   が形成され、かつこの導電層の表面部分に該導電層を形
   成する樹脂以外の樹脂成分を有するトナー担持ローラで
   あり、ＤＩＮ ６７ ５３０による黒色ガラス標準板の
   反射指数１．５６７を表面光沢度１００とした場合の表
   面光沢度が１０〜１２０であることを特徴とするトナー
   担持ローラ。
2. 【請求項２】 上記樹脂成分が、尿素樹脂、メラミン樹
   脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹
   脂、変性アルキッド樹脂、オイルフリーアルキッド樹脂
   及びアクリル樹脂から選ばれる１種又は２種以上を含有
   する樹脂成分である請求項１記載のトナー担持ローラ。
3. 【請求項３】 静電潜像を表面に保持した潜像保持体の
   表面にトナーを供給して、上記静電潜像を可視化するも
   のである請求項１又は２記載のトナー担持ローラ。
4. 【請求項４】 外周面にトナーを担持した状態で画像形
   成体表面に当接し、回転することにより、上記トナーを
   画像形成体表面に付着させて画像形成体表面に可視画像
   を形成するトナー担持ローラを具備してなる画像形成装
   置において、上記トナー担持ローラとして請求項１〜３
   のいずれか１項に記載のトナー担持ローラを用いたこと
   を特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 静電潜像を表面に保持した潜像保持体の
   表面にトナーを供給して、上記静電潜像を可視化するも
   のである請求項４記載の画像形成装置。