JP7428849B1 - 現像ローラ - Google Patents
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Abstract
Description
前記中間層は、樹脂に、粒子で構成された凝集体Aが分散されてなり、
前記表層は、樹脂に、粒子及び粒子で構成された凝集体から選択される1つ以上である粒状体Bが分散されてなり、前記粒状体Bの平均径dBが1μm以上10μm以下である、
ことを特徴とする、現像ローラ。
以下に、本発明の現像ローラを、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。
また、中間層4に分散させる媒体が凝集体であることで、現像ローラ1を備える画像形成装置を継続的に又は長期に亘って稼働した場合でも、一体的な脱落ではなく、凝集体Aの部分的な削剥だけで済むことができる。そのため、表面粗さの大幅な変化が抑えられ、画像濃度の安定性を保つことができる。
更に、本実施形態の現像ローラ1の表層5は、比較的粒径が小さい粒状体、具体的には、上述の通り平均径dBが10μm以下である粒状体Bが分散されている。このように、比較的粒径が小さい粒状体であれば、分散の一層の均一化を図ることができるので、上記粒状体Bを含む層を表層として設けることで、現像の際の画像のかぶりを抑制することができる。
従って、本実施形態の現像ローラ1は、トナー漏れ及びかぶりを抑制でき、画像濃度の安定性にも優れる。
本実施形態の現像ローラ1は、上述の通り、シャフト部材2を備える。該シャフト部材2としては、良好な導電性を有するものが好ましい。具体的に、シャフト部材2の材質としては、例えば、鉄、ステンレススチール、アルミニウム及びこれらを含む合金等の金属、並びに良導電性のプラスチック、等が挙げられる。また、シャフト部材2は、中実材であってもよく、中空材(パイプ)であってもよい。また、シャフト部材2は、画像形成装置のローラ支持部に軸支されるよう、シャフト部材2の長さ方向両端部を構成する軸部を備えてもよい。
本実施形態の現像ローラ1は、上述の通り、シャフト部材2の半径方向外側に配設された中間層4を備える。また、該中間層4は、樹脂に、粒子で構成された凝集体Aが分散されてなる。
なお、粒子の変形強度(σ10%)は、粒子径の10%の圧縮変位に対する変形強度であり、実施例に記載の手順により測定することができる。
なお、凝集体Aの平均径dAは、実施例に記載の手順により測定することができる。
本実施形態の現像ローラ1は、上述の通り、最外に位置する表層5を備える。また、該表層5は、樹脂に、粒子及び粒子で構成された凝集体から選択される1つ以上である粒状体Bが分散されてなる。
なお、粒状体Bの平均径dBは、実施例に記載の手順により測定することができる。
本実施形態の現像ローラ1は、図1に示す通り、シャフト部材2と中間層4との間に、弾性層3を更に備えることが好ましい。これにより、現像ローラ1に弾性が付与されて、現像ローラ1の表層5が感光ドラムや現像ブレードに押し当てられる際に表層5にかかる応力を緩和することができ、表層5の耐久性を良好に保持することができる。
本実施形態の現像ローラ1は、上述した中間層4及び表層5、並びに弾性層3のほか、更なる層を備えることができる。
本実施形態の現像ローラは、製造方法については特に限定されず、常法に従って製造することができる。例えば、中間層4、表層5等の各層については、樹脂、粒子及び/又は凝集体、並びに適宜その他の成分を含有する樹脂組成物(塗工液)を調製し、次いで、かかる塗工液を表面に塗布し、次いで、任意に紫外線又は電子線を照射して硬化して、形成することができる。
本発明の現像ローラは、複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真方式の種々の画像形成装置に利用することができる。該画像形成装置は、通常、静電潜像を保持した感光ドラムと、感光ドラムの近傍に位置し感光ドラムを帯電させるための帯電部材と、トナーを供給するためのトナー供給ローラと、感光ドラムの近傍に位置する転写部材と、感光ドラムに隣接して配置されたクリーニング部材とを備え、更に、トナー供給ローラと感光ドラムとの間に現像ローラを備える。また、現像ローラの近傍には、通常、現像ブレード(「成層ブレード」とも呼ぶ。)が設けられる。
アルミニウムのパイプよりなるシャフト部材上に、弾性層、中間層、外側中間層(接着層)及び表層をこの順に形成し、現像ローラを作製した。なお、中間層は、ウレタン樹脂にポリテトラフルオロエチレン粒子の凝集体を配合した樹脂組成物を、ロールコートにより弾性層上に塗布し、形成した(中間層の主な条件は、表1に示す通りである)。また、接着層は、樹脂組成物(塗工液、購入品)を、ロールコートにより中間層上に塗布し、形成した。また、表層は、ウレタン樹脂を含む溶剤にポリテトラフルオロエチレン粒子の凝集体を配合した樹脂組成物(分散液)を、スプレーにより接着層上に噴霧し、形成した(表層の主な条件は、表1に示す通りである)。
即ち、中間層を形成した後、レーザー顕微鏡装置(キーエンス社製、「VK-X3000」)を用いて、当該中間層の長手方向中央部の表面画像を取得した。次いで、かかる表面画像中から100個の凝集体A(又は粒子)をカウントし、これらの外径データを取得した。そして、かかる外径データ用い、D50を、平均径dAとして算出した。
即ち、表層を形成した後、レーザー顕微鏡装置(キーエンス社製、「VK-X3000」)を用いて、当該表層の長手方向中央部の表面画像を取得した。次いで、かかる表面画像中から100個の粒状体Bをカウントし、これらの外径データを取得した。そして、かかる外径データ用い、D50を、平均径dBとして算出した。
即ち、微小粒子圧壊力測定装置(ナノシーズ社製、「NS-A100」)を用い、下式により求めた。
σ10%=F10%/A
σ10%:粒子径の10%の圧縮変位に対する変形強度(Pa)
F10%:粒子径の10%の圧縮変位に対する試験力(N)
A:代表面積(圧縮前に計測した粒子の粒子径によって求めた相当円の面積)(m2)
中間層及び/又は表層の条件を、表1に示す通りに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、現像ローラを作製した。
作製した現像ローラを、ブラザー社製モノクロレーザープリンター「HL-L6400DW」に組み、黒ベタ画像を印字した。得られた画像について、紙面5箇所の画像濃度を、エックスライト社製分光濃度計「eXact Basic」を用いて測定した。かかる5カ所の濃度について、平均値(平均濃度)、及び、最大値と最小値との差(濃度差)を算出し、以下の基準で評価した。
A(極めて良好):平均濃度が1.2以上、かつ濃度差が0.2以下
B(良好):平均濃度が1.2以上、かつ濃度差が0.2未満
C(不良):平均濃度が1.2未満
上記の通り初期画像濃度を測定した後、耐久印字(約2万枚の黒ベタ画像の印字)を行った。最終的に得られた画像について、紙面5箇所の画像濃度を、エックスライト社製分光濃度計「eXact Basic」を用いて測定した。かかる5カ所の濃度について、平均値(平均濃度)、及び、最大値と最小値との差(濃度差)を算出し、以下の基準で評価した。
A(極めて良好):平均濃度が1.2以上、かつ濃度差が0.2以下
B(良好):平均濃度が1.2以上、かつ濃度差が0.2未満
C(不良):平均濃度が1.2未満
作製した現像ローラを、ブラザー社製モノクロレーザープリンター「HL-L6400DW」に組み、LL環境下(10℃、15%RH)で、耐久試験を行った。その後に得られた画像について、以下の基準で評価した。
A(極めて良好):画像中の本来トナーが載るべきでない箇所に、トナー定着が観察できない
B(良好):画像中の本来トナーが載るべきでない箇所に、若干のトナー定着が観察できる
C(不良):画像中の本来トナーが載るべきでない箇所に、トナー定着が広範囲にわたって観察できる
作製した現像ローラを、ブラザー社製モノクロレーザープリンター「HL-L6400DW」に組み、LL環境下(10℃、15%RH)、及び、HH環境下(30℃、80%RH)で、耐久試験を行った。その後の現像ローラ周辺のトナー状態について、以下の基準で評価した。
A(極めて良好):現像ローラ端部からのトナー噴き出し及びシール部の汚れともに、観察できない
B(良好):現像ローラ端部からのトナー噴き出しは観察できないが、シール部の汚れが観察できる
C(不良):現像ローラ端部からのトナー噴き出し及びシール部の汚れともに、観察できる
Claims (7)
- シャフト部材と、該シャフト部材の半径方向外側に配設された中間層と、最外に位置する表層と、を備える現像ローラであって、
前記中間層は、樹脂に、粒子で構成された凝集体Aが分散されてなり、
前記凝集体Aの平均径d A が、前記中間層の厚みよりも大きく、
前記凝集体Aを構成する粒子の平均一次粒子径が、1μm以下であり、
前記表層は、樹脂に、粒子及び粒子で構成された凝集体から選択される1つ以上である粒状体Bが分散されてなり、前記粒状体Bの平均径dBが1μm以上10μm以下である、
ことを特徴とする、現像ローラ。 - 前記中間層における凝集体Aの平均径dAが、10μm以上35μm以下である、請求項1に記載の現像ローラ。
- 前記中間層における前記粒子の含有量が、前記樹脂100質量部に対して10質量部以上30質量部以下である、請求項1又は2に記載の現像ローラ。
- 前記表層における前記粒子の含有量が、前記樹脂100質量部に対して15質量部以上35質量部以下である、請求項1又は2に記載の現像ローラ。
- 前記粒状体Bの平均径dBが、前記表層の厚みよりも大きい、請求項1又は2に記載の現像ローラ。
- 前記シャフト部材と前記中間層との間に、弾性層を更に備える、請求項1又は2に記載の現像ローラ。
- 前記中間層と前記表層との間に、外側中間層を更に備える、請求項1又は2に記載の現像ローラ。
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