JP3455135B2 - 現像ロール - Google Patents
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、レ
ーザービームプリンタ、ファクシミリ、ＡＴＭ等の、接
触現像方式によって画像形成が行われる機器に用いられ
る現像ロールに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】接触現像方式によって画像形成が行われ
る機器には、帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の
導電性ロールが用いられている。この機器で画像が形成
される場合、まず感光ドラム等の静電潜像保持体上に静
電潜像が形成される。次いで、現像ロールによって静電
潜像保持体上にトナーが供給され、トナー像が形成され
る。このトナー像は静電潜像保持体から紙等の被印刷体
に転写され、定着される。こうして、所望の画像が印刷
される。 【０００３】現像ロールは、静電潜像保持体と直接接触
することによりトナーをこの静電潜像保持体に供給する
ものであるため、静電潜像保持体との間に適切なニップ
幅が得られるよう、ある程度柔軟である必要がある。こ
のため、現像ロールには、軟化剤、可塑剤等が多量に配
合されたゴム組成物が用いられている。また、現像ロー
ルでは、トナー供給機構上、その体積固有抵抗値が１０
6Ω・ｃｍから１０10Ω・ｃｍ程度（すなわち導電性）
とされる必要がある。現像ロールを導電性とするため、
ゴム組成物にカーボンブラック、金属粉等の導電性粉末
が配合されることがあり、また、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体、クロロプレンゴム等の、イオン導電
性であってポリマー自体の電気抵抗が小さなゴムを主体
とするゴム組成物が用いられることがある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】現像ロール表面には静
電潜像保持体に接触する前の段階ではトナー層が形成さ
れるが、このトナー層は均一である必要がある。現像ロ
ール表面に研磨が施され、適度な表面粗度とされること
によって、トナー層が均一となる。しかしながら、前述
のように現像ロールには多量の軟化剤、可塑剤等が配合
されており硬度が低いので、均一な研磨は困難である。
このため、必要な表面粗度が得られにくいという問題が
ある。 【０００５】また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合され
た現像ロールの表面は粘着性に富むので、トナーが付着
してしまい、静電潜像保持体にトナーを供給する際にト
ナーが現像ロールから離脱しにくいという問題がある。
また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合された現像ロール
は強度が劣るので摩耗しやすく、長期間の使用によって
表面特性が変化してトナー搬送量が変化してしまうとい
う問題もある。また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合さ
れた現像ロールは摩擦係数が高いので、高速回転する機
器には不向きである。さらに、多量の軟化剤、可塑剤等
が配合された現像ロールからはこれらの軟化剤、可塑剤
等がブリードアウトし、静電潜像保持体を汚染してしま
うことがある。 【０００６】このように、現像ロールは、静電潜像保持
体との間のニップ幅維持のためには柔軟である必要があ
り、軟化剤、可塑剤等が多量に配合されるが、この軟化
剤、可塑剤等の配合によって、表面粗度、トナー離脱
性、耐摩耗性、摩擦係数等の表面の状態は逆に不適切な
ものとなってしまう。特許第２８５７４１７号公報に
は、低硬度ゴムからなる基層と合成樹脂からなる被覆層
とを備えた現像ロールが開示されている。この現像ロー
ルでは、基層によって全体としての柔軟性が発現されて
おり、被覆層によって表面状態の適正化が図られてい
る。 【０００７】しかしながら、このような多層構造の現像
ロールであっても、柔軟性と良好な表面状態との両立
は、未だ十分ではない。画像形成装置の高速化及び高画
質化が進んだ昨今、さらにニップ幅が大きく、しかも表
面状態が良好な現像ロールが望まれているのが実状であ
る。同様の問題は、現像ロールのみならず、帯電ロー
ル、転写ロール等の、他の導電性ロールにも見られる。 【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、全体としての柔軟性と優れた表面状態とを
兼ね備えた現像ロールを提供することをその目的とする
ものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、所定厚みの中間層を設けることで要求される全て
の特性を満足する現像ロールを得ることができることを
見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は
上記の目的を達成するため、導電性スポンジゴムからな
る内層と、導電性ソリッドゴムからなる中間層と、可撓
性を有する合成樹脂からなる外層とが順次隣接して積層
された３層構造であり、上記内層の厚みが１ｍｍ以上７
ｍｍ以下、中間層の厚みが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以
下、外層の厚みが１μｍ以上１００μｍ以下であり、上
記内層および中間層は電気抵抗が小さいイオン導電性を
有するゴムのみを用いて形成されていると共に、上記内
層には連続気泡セルが設けられ、該内層の外周面に溶融
ゴム組成物を塗工した後に加熱架橋して形成される上記
中間層の導電性ソリッドゴムが内層の気泡セルに充填さ
れ、かつ、上記外層は樹脂分散液を上記中間層の外周面
に塗工し溶媒が揮発された後に加熱硬化して形成された
ものであることを特徴とする現像ロールを提供してい
る。 【００１０】本発明の現像ロールとして用いる導電性ロ
ールは、最も内側にスポンジゴムからなる内層を備えて
いる。スポンジゴムとは、気泡を含むゴム成形体（いわ
ゆる発泡ゴム）のことである。スポンジゴムは柔軟性に
優れているので、導電性ロール全体としても柔軟性が発
現される。従って、この導電性ロールが静電潜像保持体
に押しつけられた場合のニップ幅が大きくなる。気泡は
連続気泡でも独立気泡でもかまわないが、より柔軟性に
優れるという理由から、連続気泡が好ましい。 【００１１】本発明の現像ロールは、最も外側に合成樹
脂からなる外層を備えている。一般に合成樹脂はゴムよ
りも耐摩耗性に優れるので、この現像ロールでは長期間
の使用によっても表面状態が変化しにくい。また、合成
樹脂からなる外層は摩擦係数が小さく、高速回転にも適
している。また、合成樹脂は適度な表面粗度に仕上げら
れるに際し、ゴムよりも均一な表面粗度となりやすい。
従って、現像ロールとして使用された場合に、静電潜像
保持体に接触する前の段階でその表面に形成されるトナ
ー層が均一となりやすい。また、合成樹脂からなる外層
の表面は粘着性がほとんどないので、この導電性ロール
が現像ロールとして使用された場合に、静電潜像保持体
に供給するトナーの離脱性が良好となる。さらに、合成
樹脂からなる外層により、内部からの配合剤のブリード
・ブルームが防止される。合成樹脂の被覆は導電性ロー
ルの柔軟性を損なう傾向にあるが、本発明の現像ロール
となる導電性ロールでは極めて柔軟なスポンジゴムから
なる内層を備えているので、全体としての柔軟性が維持
される。 【００１２】本発明の現像ロールは、内層と外層との間
にソリッドゴムからなる中間層を備えている。ソリッド
ゴムとは、気泡を含まないゴムのことである。内層は前
述のようにスポンジゴムからなるので、その表面は発泡
セルに起因する凹凸が存在する。内層の表面に直接外層
が設けられ表面が平滑とされるには、外層の厚みがある
程度大きくされる必要がある。しかし、あまりに厚い外
層では、前述のように現像ロールの柔軟性が損なわれて
しまう。内層と外層との間にソリッドゴムからなる中間
層が設けられることにより、この中間層が内層の発泡セ
ルの穴を埋めるので、比較的薄い外層でも導電性ロール
の表面が平滑となる。従って、現像ロールの柔軟性が損
なわれない。 【００１３】中間層の厚みは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ
以下とされる必要がある。中間層の厚みが上記範囲未満
であると、中間層が内層の発泡セルの穴を埋めることが
できなくなってしまう。逆に、中間層の厚みが上記範囲
を越えると、内層の特性が薄れ、導電性ロール全体とし
ての柔軟性が不十分となってしまう。これらの観点よ
り、中間層の厚みは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が
好ましい。 【００１４】本発明において、内層の厚みは１ｍｍ以上
７ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下が特に好
ましい。内層の厚みが上記範囲未満であると、現像ロー
ルの柔軟性が不十分となってしまうことがある。逆に、
内層の厚みが上記範囲を超えると、導電性ロールが大き
くなってしまい、最近のＯＡ機器小型化の要請に反する
こととなってしまう。 【００１５】本発明において、外層の厚みは１μｍ以上
１００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上８０μｍ以下が
特に好ましい。外層の厚みが上記範囲未満であると、外
層が形成された効果が十分には発揮されない。逆に、外
層の厚みが上記範囲を超えると、現像ロールの柔軟性が
不十分となってしまうことがある。上記内層の導電性ス
ポンジゴムおよび中間層のソリッドゴムは下記のから
なり、内層の導電性スポンジゴムは発泡剤を混合して発
泡させたものであり、かつ、外層の合成樹脂は下記の
からなる。アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、
水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、クロロ
プレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロル
ヒドリンゴム等の、イオン導電性であってポリマー自体
の電気抵抗が小さなゴム。ポリウレタン、ポリアミ
ド、アクリル樹脂等からなり、これらが単独で又は２種
以上が混合されたもの。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ、本
発明の実施形態を詳説する。図１は、本発明の一実施形
態にかかる導電性の現像ロール１が軸芯３とともに示さ
れた斜視図であり、図２は図１のII−II線に沿った断面
図である。この現像ロール１の全体形状は図１に示され
るように略円筒状であり、その内周に軸芯３が挿入され
ている。現像ロール１と軸芯３とは、接着剤等によって
接合されている。この現像ロール１の全長（図１におい
て両矢印Ｌで示される）は用途に応じて適宜決定される
が、一般的には２００ｍｍから３５０ｍｍ程度とされて
いる。図２から明らかなように、この現像ロール１は、
内側から外側に向かって内層５、中間層７及び外層９が
順次積層された３層構造である。 【００１７】内層５は、気泡を含んだいわゆるスポンジ
ゴムから構成されている。これにより現像ロール１に柔
軟性が付与され、静電潜像保持体に押しつけられた際の
ニップ幅が大きくなる。現像特性を良好とするには、ニ
ップ幅は０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上が
特に好ましい。ニップ幅が大きすぎると現像ロール１と
静電潜像保持体との摩擦係数が大きくなり、摩擦発熱が
発生したり、高速回転が困難となってしまう。摩擦係数
を抑えるには、ニップ幅は２．０ｍｍ以下が好ましく、
１．５ｍｍ以下が特に好ましい。 【００１８】内層５に用いられるゴムとしては、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体、水素化アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体、クロロプレンゴム、アクリ
ルゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の、
イオン導電性であってポリマー自体の電気抵抗が小さな
ゴムが用いられる。 【００１９】気泡は、通常は発泡剤を発泡させることに
よって形成される。好適に用いられる発泡剤としては、
例えばアゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペン
タメチレンテトラミン等の、化学反応型の有機発泡剤が
挙げられる。通常は、ゴムの加熱・架橋反応と同時に発
泡が起こる。化学反応型有機発泡剤の配合量は、ゴム１
００重量部に対して５重量部以上１１重量部以下程度と
される。配合量が上記範囲未満であると発泡倍率が低下
して現像ロール１の柔軟性が不十分となってしまうこと
がある。逆に配合量が上記範囲を超えると、発泡剤がゴ
ムの架橋反応を阻害して現像ロール１の強度が不十分と
なってしまうことがある。化学反応型の有機発泡剤に代
えて、低沸点型の発泡剤が用いられてもよく、また、マ
イクロセルによって気泡が形成されてもよい。 【００２０】内層５の発泡倍率は、２倍以上７倍以下が
好ましく、３倍以上６倍以下が特に好ましい。発泡倍率
が上記範囲未満であると、現像ロール１の柔軟性が不十
分となってしまうことがある。逆に、発泡倍率が上記範
囲を超えると、現像ロール１の強度が不足してしまうこ
とがある。 【００２１】内層５は、例えば押出成形等によって円筒
状に予備成形されたゴム組成物が加熱・架橋されること
によって形成される。加熱・架橋は、後述する中間層７
の積層が行われた後に型内で行われてもよいが、内層５
単体の段階で加硫缶で行われて発泡されるのが、発泡状
態が均一になるので好ましい。架橋後、内周に軸芯３が
挿入される。内層５と軸芯３とは、接着剤によって固定
されてもよく、また圧入によって固定されてもよい。軸
芯３と固定された後、寸法調整及び表面状態の調整を目
的として、内層５の外周面が研磨されてもよい。 【００２２】中間層７は、ソリッドゴムから構成されて
いる。中間層７によって内層５外周の凹凸が埋められ
る。従って、中間層７の外周は、ほぼ平滑である。中間
層７に用いられるゴムは、内層５に用いられる前述の各
ゴムと同様である。中間層７も、イオン導電性ゴムによ
って導電性とされている。 【００２３】中間層７は、例えば溶剤に溶解されたゴム
組成物が内層５の外周面に塗工され、溶剤が揮発された
後に加熱・架橋されることによって形成される。架橋と
共に、中間層７が内層５に接合される。塗工には、例え
ばスプレー法、ディッピング法、バーコーター法、ブレ
ード法等の、既知のコーティング方法が採用され得る。 【００２４】外層９は、静電潜像保持体と直接接触する
層である。外層９は、可撓性を有する合成樹脂から構成
されている。合成樹脂はゴムよりも耐摩耗性に優れるの
で、使用によって表面特性が変化してトナー搬送量が変
化してしまうことが抑えられる。また、合成樹脂からな
る外層９はゴムに比べて摩擦係数が小さいので、高速回
転にも適している。また、合成樹脂は適度な表面粗度に
仕上げられるに際し、ゴムよりも均一な表面粗度となり
やすい。従って、静電潜像保持体に接触する前の段階で
その表面に形成されるトナー層が均一となりやすい。ま
た、合成樹脂からなる外層９の表面は粘着性がほとんど
ないので、静電潜像保持体に供給するトナーの離脱性が
良好となる。さらに、この外層９によって配合剤のブリ
ード・ブルームが防止される。 【００２５】外層９に用いられる合成樹脂としては、例
えばポリウレタン、ポリアミド、アクリル樹脂等が挙げ
られ、これらが単独で又は２種以上が混合されて用いら
れる。外層９は、例えば樹脂分散液が中間層７の外周面
に塗工され、溶媒が揮発された後に加熱・硬化されるこ
とによって形成される。硬化と共に、外層９が中間層７
に接合される。塗工には、例えばスプレー法、ディッピ
ング法、バーコーター法、しごき法等の、既知のコーテ
ィング方法が採用され得る。 【００２６】 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように、全体としての柔軟
性と優れた表面状態とを兼ね備えた本発明の現像ロール
によれば、優れた画像形成特性が得られる。
ーザービームプリンタ、ファクシミリ、ＡＴＭ等の、接
触現像方式によって画像形成が行われる機器に用いられ
る現像ロールに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】接触現像方式によって画像形成が行われ
る機器には、帯電ロール、現像ロール、転写ロール等の
導電性ロールが用いられている。この機器で画像が形成
される場合、まず感光ドラム等の静電潜像保持体上に静
電潜像が形成される。次いで、現像ロールによって静電
潜像保持体上にトナーが供給され、トナー像が形成され
る。このトナー像は静電潜像保持体から紙等の被印刷体
に転写され、定着される。こうして、所望の画像が印刷
される。 【０００３】現像ロールは、静電潜像保持体と直接接触
することによりトナーをこの静電潜像保持体に供給する
ものであるため、静電潜像保持体との間に適切なニップ
幅が得られるよう、ある程度柔軟である必要がある。こ
のため、現像ロールには、軟化剤、可塑剤等が多量に配
合されたゴム組成物が用いられている。また、現像ロー
ルでは、トナー供給機構上、その体積固有抵抗値が１０
6Ω・ｃｍから１０10Ω・ｃｍ程度（すなわち導電性）
とされる必要がある。現像ロールを導電性とするため、
ゴム組成物にカーボンブラック、金属粉等の導電性粉末
が配合されることがあり、また、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合体、クロロプレンゴム等の、イオン導電
性であってポリマー自体の電気抵抗が小さなゴムを主体
とするゴム組成物が用いられることがある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】現像ロール表面には静
電潜像保持体に接触する前の段階ではトナー層が形成さ
れるが、このトナー層は均一である必要がある。現像ロ
ール表面に研磨が施され、適度な表面粗度とされること
によって、トナー層が均一となる。しかしながら、前述
のように現像ロールには多量の軟化剤、可塑剤等が配合
されており硬度が低いので、均一な研磨は困難である。
このため、必要な表面粗度が得られにくいという問題が
ある。 【０００５】また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合され
た現像ロールの表面は粘着性に富むので、トナーが付着
してしまい、静電潜像保持体にトナーを供給する際にト
ナーが現像ロールから離脱しにくいという問題がある。
また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合された現像ロール
は強度が劣るので摩耗しやすく、長期間の使用によって
表面特性が変化してトナー搬送量が変化してしまうとい
う問題もある。また、多量の軟化剤、可塑剤等が配合さ
れた現像ロールは摩擦係数が高いので、高速回転する機
器には不向きである。さらに、多量の軟化剤、可塑剤等
が配合された現像ロールからはこれらの軟化剤、可塑剤
等がブリードアウトし、静電潜像保持体を汚染してしま
うことがある。 【０００６】このように、現像ロールは、静電潜像保持
体との間のニップ幅維持のためには柔軟である必要があ
り、軟化剤、可塑剤等が多量に配合されるが、この軟化
剤、可塑剤等の配合によって、表面粗度、トナー離脱
性、耐摩耗性、摩擦係数等の表面の状態は逆に不適切な
ものとなってしまう。特許第２８５７４１７号公報に
は、低硬度ゴムからなる基層と合成樹脂からなる被覆層
とを備えた現像ロールが開示されている。この現像ロー
ルでは、基層によって全体としての柔軟性が発現されて
おり、被覆層によって表面状態の適正化が図られてい
る。 【０００７】しかしながら、このような多層構造の現像
ロールであっても、柔軟性と良好な表面状態との両立
は、未だ十分ではない。画像形成装置の高速化及び高画
質化が進んだ昨今、さらにニップ幅が大きく、しかも表
面状態が良好な現像ロールが望まれているのが実状であ
る。同様の問題は、現像ロールのみならず、帯電ロー
ル、転写ロール等の、他の導電性ロールにも見られる。 【０００８】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、全体としての柔軟性と優れた表面状態とを
兼ね備えた現像ロールを提供することをその目的とする
ものである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討の
結果、所定厚みの中間層を設けることで要求される全て
の特性を満足する現像ロールを得ることができることを
見出し、本発明を完成させるに至った。即ち、本発明は
上記の目的を達成するため、導電性スポンジゴムからな
る内層と、導電性ソリッドゴムからなる中間層と、可撓
性を有する合成樹脂からなる外層とが順次隣接して積層
された３層構造であり、上記内層の厚みが１ｍｍ以上７
ｍｍ以下、中間層の厚みが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以
下、外層の厚みが１μｍ以上１００μｍ以下であり、上
記内層および中間層は電気抵抗が小さいイオン導電性を
有するゴムのみを用いて形成されていると共に、上記内
層には連続気泡セルが設けられ、該内層の外周面に溶融
ゴム組成物を塗工した後に加熱架橋して形成される上記
中間層の導電性ソリッドゴムが内層の気泡セルに充填さ
れ、かつ、上記外層は樹脂分散液を上記中間層の外周面
に塗工し溶媒が揮発された後に加熱硬化して形成された
ものであることを特徴とする現像ロールを提供してい
る。 【００１０】本発明の現像ロールとして用いる導電性ロ
ールは、最も内側にスポンジゴムからなる内層を備えて
いる。スポンジゴムとは、気泡を含むゴム成形体（いわ
ゆる発泡ゴム）のことである。スポンジゴムは柔軟性に
優れているので、導電性ロール全体としても柔軟性が発
現される。従って、この導電性ロールが静電潜像保持体
に押しつけられた場合のニップ幅が大きくなる。気泡は
連続気泡でも独立気泡でもかまわないが、より柔軟性に
優れるという理由から、連続気泡が好ましい。 【００１１】本発明の現像ロールは、最も外側に合成樹
脂からなる外層を備えている。一般に合成樹脂はゴムよ
りも耐摩耗性に優れるので、この現像ロールでは長期間
の使用によっても表面状態が変化しにくい。また、合成
樹脂からなる外層は摩擦係数が小さく、高速回転にも適
している。また、合成樹脂は適度な表面粗度に仕上げら
れるに際し、ゴムよりも均一な表面粗度となりやすい。
従って、現像ロールとして使用された場合に、静電潜像
保持体に接触する前の段階でその表面に形成されるトナ
ー層が均一となりやすい。また、合成樹脂からなる外層
の表面は粘着性がほとんどないので、この導電性ロール
が現像ロールとして使用された場合に、静電潜像保持体
に供給するトナーの離脱性が良好となる。さらに、合成
樹脂からなる外層により、内部からの配合剤のブリード
・ブルームが防止される。合成樹脂の被覆は導電性ロー
ルの柔軟性を損なう傾向にあるが、本発明の現像ロール
となる導電性ロールでは極めて柔軟なスポンジゴムから
なる内層を備えているので、全体としての柔軟性が維持
される。 【００１２】本発明の現像ロールは、内層と外層との間
にソリッドゴムからなる中間層を備えている。ソリッド
ゴムとは、気泡を含まないゴムのことである。内層は前
述のようにスポンジゴムからなるので、その表面は発泡
セルに起因する凹凸が存在する。内層の表面に直接外層
が設けられ表面が平滑とされるには、外層の厚みがある
程度大きくされる必要がある。しかし、あまりに厚い外
層では、前述のように現像ロールの柔軟性が損なわれて
しまう。内層と外層との間にソリッドゴムからなる中間
層が設けられることにより、この中間層が内層の発泡セ
ルの穴を埋めるので、比較的薄い外層でも導電性ロール
の表面が平滑となる。従って、現像ロールの柔軟性が損
なわれない。 【００１３】中間層の厚みは０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ
以下とされる必要がある。中間層の厚みが上記範囲未満
であると、中間層が内層の発泡セルの穴を埋めることが
できなくなってしまう。逆に、中間層の厚みが上記範囲
を越えると、内層の特性が薄れ、導電性ロール全体とし
ての柔軟性が不十分となってしまう。これらの観点よ
り、中間層の厚みは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が
好ましい。 【００１４】本発明において、内層の厚みは１ｍｍ以上
７ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上５ｍｍ以下が特に好
ましい。内層の厚みが上記範囲未満であると、現像ロー
ルの柔軟性が不十分となってしまうことがある。逆に、
内層の厚みが上記範囲を超えると、導電性ロールが大き
くなってしまい、最近のＯＡ機器小型化の要請に反する
こととなってしまう。 【００１５】本発明において、外層の厚みは１μｍ以上
１００μｍ以下が好ましく、５μｍ以上８０μｍ以下が
特に好ましい。外層の厚みが上記範囲未満であると、外
層が形成された効果が十分には発揮されない。逆に、外
層の厚みが上記範囲を超えると、現像ロールの柔軟性が
不十分となってしまうことがある。上記内層の導電性ス
ポンジゴムおよび中間層のソリッドゴムは下記のから
なり、内層の導電性スポンジゴムは発泡剤を混合して発
泡させたものであり、かつ、外層の合成樹脂は下記の
からなる。アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、
水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、クロロ
プレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、エピクロル
ヒドリンゴム等の、イオン導電性であってポリマー自体
の電気抵抗が小さなゴム。ポリウレタン、ポリアミ
ド、アクリル樹脂等からなり、これらが単独で又は２種
以上が混合されたもの。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ、本
発明の実施形態を詳説する。図１は、本発明の一実施形
態にかかる導電性の現像ロール１が軸芯３とともに示さ
れた斜視図であり、図２は図１のII−II線に沿った断面
図である。この現像ロール１の全体形状は図１に示され
るように略円筒状であり、その内周に軸芯３が挿入され
ている。現像ロール１と軸芯３とは、接着剤等によって
接合されている。この現像ロール１の全長（図１におい
て両矢印Ｌで示される）は用途に応じて適宜決定される
が、一般的には２００ｍｍから３５０ｍｍ程度とされて
いる。図２から明らかなように、この現像ロール１は、
内側から外側に向かって内層５、中間層７及び外層９が
順次積層された３層構造である。 【００１７】内層５は、気泡を含んだいわゆるスポンジ
ゴムから構成されている。これにより現像ロール１に柔
軟性が付与され、静電潜像保持体に押しつけられた際の
ニップ幅が大きくなる。現像特性を良好とするには、ニ
ップ幅は０．５ｍｍ以上が好ましく、１．０ｍｍ以上が
特に好ましい。ニップ幅が大きすぎると現像ロール１と
静電潜像保持体との摩擦係数が大きくなり、摩擦発熱が
発生したり、高速回転が困難となってしまう。摩擦係数
を抑えるには、ニップ幅は２．０ｍｍ以下が好ましく、
１．５ｍｍ以下が特に好ましい。 【００１８】内層５に用いられるゴムとしては、アクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合体、水素化アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体、クロロプレンゴム、アクリ
ルゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム等の、
イオン導電性であってポリマー自体の電気抵抗が小さな
ゴムが用いられる。 【００１９】気泡は、通常は発泡剤を発泡させることに
よって形成される。好適に用いられる発泡剤としては、
例えばアゾジカルボンアミド、Ｎ，Ｎ−ジニトロソペン
タメチレンテトラミン等の、化学反応型の有機発泡剤が
挙げられる。通常は、ゴムの加熱・架橋反応と同時に発
泡が起こる。化学反応型有機発泡剤の配合量は、ゴム１
００重量部に対して５重量部以上１１重量部以下程度と
される。配合量が上記範囲未満であると発泡倍率が低下
して現像ロール１の柔軟性が不十分となってしまうこと
がある。逆に配合量が上記範囲を超えると、発泡剤がゴ
ムの架橋反応を阻害して現像ロール１の強度が不十分と
なってしまうことがある。化学反応型の有機発泡剤に代
えて、低沸点型の発泡剤が用いられてもよく、また、マ
イクロセルによって気泡が形成されてもよい。 【００２０】内層５の発泡倍率は、２倍以上７倍以下が
好ましく、３倍以上６倍以下が特に好ましい。発泡倍率
が上記範囲未満であると、現像ロール１の柔軟性が不十
分となってしまうことがある。逆に、発泡倍率が上記範
囲を超えると、現像ロール１の強度が不足してしまうこ
とがある。 【００２１】内層５は、例えば押出成形等によって円筒
状に予備成形されたゴム組成物が加熱・架橋されること
によって形成される。加熱・架橋は、後述する中間層７
の積層が行われた後に型内で行われてもよいが、内層５
単体の段階で加硫缶で行われて発泡されるのが、発泡状
態が均一になるので好ましい。架橋後、内周に軸芯３が
挿入される。内層５と軸芯３とは、接着剤によって固定
されてもよく、また圧入によって固定されてもよい。軸
芯３と固定された後、寸法調整及び表面状態の調整を目
的として、内層５の外周面が研磨されてもよい。 【００２２】中間層７は、ソリッドゴムから構成されて
いる。中間層７によって内層５外周の凹凸が埋められ
る。従って、中間層７の外周は、ほぼ平滑である。中間
層７に用いられるゴムは、内層５に用いられる前述の各
ゴムと同様である。中間層７も、イオン導電性ゴムによ
って導電性とされている。 【００２３】中間層７は、例えば溶剤に溶解されたゴム
組成物が内層５の外周面に塗工され、溶剤が揮発された
後に加熱・架橋されることによって形成される。架橋と
共に、中間層７が内層５に接合される。塗工には、例え
ばスプレー法、ディッピング法、バーコーター法、ブレ
ード法等の、既知のコーティング方法が採用され得る。 【００２４】外層９は、静電潜像保持体と直接接触する
層である。外層９は、可撓性を有する合成樹脂から構成
されている。合成樹脂はゴムよりも耐摩耗性に優れるの
で、使用によって表面特性が変化してトナー搬送量が変
化してしまうことが抑えられる。また、合成樹脂からな
る外層９はゴムに比べて摩擦係数が小さいので、高速回
転にも適している。また、合成樹脂は適度な表面粗度に
仕上げられるに際し、ゴムよりも均一な表面粗度となり
やすい。従って、静電潜像保持体に接触する前の段階で
その表面に形成されるトナー層が均一となりやすい。ま
た、合成樹脂からなる外層９の表面は粘着性がほとんど
ないので、静電潜像保持体に供給するトナーの離脱性が
良好となる。さらに、この外層９によって配合剤のブリ
ード・ブルームが防止される。 【００２５】外層９に用いられる合成樹脂としては、例
えばポリウレタン、ポリアミド、アクリル樹脂等が挙げ
られ、これらが単独で又は２種以上が混合されて用いら
れる。外層９は、例えば樹脂分散液が中間層７の外周面
に塗工され、溶媒が揮発された後に加熱・硬化されるこ
とによって形成される。硬化と共に、外層９が中間層７
に接合される。塗工には、例えばスプレー法、ディッピ
ング法、バーコーター法、しごき法等の、既知のコーテ
ィング方法が採用され得る。 【００２６】 【００２７】 【発明の効果】以上説明したように、全体としての柔軟
性と優れた表面状態とを兼ね備えた本発明の現像ロール
によれば、優れた画像形成特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる導電性の現像ロ
ールが軸芯とともに示された斜視図である。 【図２】 図１のII−II線に沿った断面図である。 【符号の説明】 １ 現像ロール ３ 軸芯 ５ 内層 ７ 中間層 ９ 外層
ールが軸芯とともに示された斜視図である。 【図２】 図１のII−II線に沿った断面図である。 【符号の説明】 １ 現像ロール ３ 軸芯 ５ 内層 ７ 中間層 ９ 外層
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(56)参考文献 特開 平３−4280（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−42183（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−117149（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−133558（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−59474（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 13/00
G03G 15/02 101
G03G 15/08 501
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 導電性スポンジゴムからなる内層と、導
電性ソリッドゴムからなる中間層と、可撓性を有する合
成樹脂からなる外層とが順次隣接して積層された３層構
造であり、 上記内層の厚みが１ｍｍ以上７ｍｍ以下、中間層の厚み
が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、外層の厚みが１μｍ
以上１００μｍ以下であり、 上記内層および中間層は電気抵抗が小さいイオン導電性
を有するゴムのみを用いて形成されていると共に、上記
内層には連続気泡セルが設けられ、該内層の外周面に溶
融ゴム組成物を塗工した後に加熱架橋して形成される上
記中間層の導電性ソリッドゴムが内層の気泡セルに充填
され、かつ、上記外層は樹脂分散液を上記中間層の外周
面に塗工し溶媒が揮発された後に加熱硬化して形成され
たものであることを特徴とする現像ロール。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15629999A JP3455135B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 現像ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15629999A JP3455135B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 現像ロール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347479A JP2000347479A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3455135B2 true JP3455135B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=15624784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15629999A Expired - Fee Related JP3455135B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | 現像ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455135B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4662249B2 (ja) * | 2005-06-13 | 2011-03-30 | 株式会社ブリヂストン | 現像ローラ |
| CN102520598B (zh) * | 2011-12-12 | 2014-05-14 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 一种充电辊及其制造方法 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP15629999A patent/JP3455135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000347479A (ja) | 2000-12-15 |
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