JPH03167574A - 現像ローラ - Google Patents
現像ローラInfo
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- JPH03167574A JPH03167574A JP1306487A JP30648789A JPH03167574A JP H03167574 A JPH03167574 A JP H03167574A JP 1306487 A JP1306487 A JP 1306487A JP 30648789 A JP30648789 A JP 30648789A JP H03167574 A JPH03167574 A JP H03167574A
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Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は現像ローラに関し、詳しくは潜像担持体に接し
または近接して設けられた潜像担持体上の静電荷像を乾
式一成分系トナーで顕像化するのに使用される現像ロー
ラに関する.[従来の技術] 一般に電子写真複写機、プリンタあるいはファクシミリ
などの画像形成装置において、現像部の小型化を図るた
めに、現像剤として一或分現像剤を使用するようにした
ものが種々開発されている. この一成分現像剤を使用する現像装置においては、静電
潜像が形成される潜像担持体に対して、現像器の現像ロ
ーラが接触あるいは近接するように配置されている. 現像装置の一例を簡単に説明する. 第2図において、現像装置のトナー容器(1)内にはト
ナー(2)が収容されている.トナー容器(1)内のト
ナー(2)はアジテータ(3)によって、例えば反時計
方向に回転する供給ローラ(4)に運ばれる.このロー
ラ(4)に対して現像ローラ(5)が位置し、本例にお
ける現像ローラ(5)は反時計方向に回転駆動される現
像ローラとして構成されている. トナー容器(1)内のトナーは供給ローラ(4)によっ
て、この現像ローラの表面に供給され(矢印A)、供給
されたトナーはこの”現像ローラの回転に伴ってその表
面に担持されつつ、層厚規制部材(6)によって薄層化
されると共に所定の極性に摩擦IF!される. 規制部材通過後のトナーはさらに現像ローラ(5)に担
持されて搬送され、潜像担持体[図の例ではドラム状に
形威され矢印B方向に回転する感光体(7)コと現像ロ
ーラ(5)との対向した現像領域に運ばれ、ここで現像
ローラ(5冫上のトナーが感光#(7〉に形成された静
電潜像に静電的に移行し、該潜像が可視化される. 前記現像ローラは、潜像担持体の損傷をできるだけ低減
させ、かつ良好な現像動作を行うために、またトナー規
制部材により安定したトナー薄層を得るためにその被覆
部を弾性体から形成されている. 現像において、従来の代表的な現lo−ラは第3図にみ
られるように芯金(8)上に弾性層〈9〉が形成され、
さらにその上に表面層(10)が形成された構造を有し
ている. ここでの弾性層(9)にはニトリルーブタジエンゴム(
NBR) 、エビクロルヒドリンゴム、クロログレンゴ
ム等の有極性ゴムやさらにはシリコーンコム、エチレン
プロピレンゴム、ウレタンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム等の高抵抗ゴムにカーボンブラックや金属などの低抵
抗粒子を分散して抵抗値が106〜10■Ω・(自)程
度にした材料が用いられている. また表面層{10〉には抵抗値が106〜IQllΩ・
■であるカーボンプラック含有ウレタン樹脂やカーボン
ブラック含有フッ素系樹脂などが用いられている. こうした弾性層上に表面層を被覆したいわゆる二層構成
のローラは製造工程が複雑であり、特にカーボンブラッ
クを分散した樹脂溶液の塗料をエアースプレー法で塗布
することが大変煩雑であり、このため現像ローラの製造
コストが高くなる恐れがあった. [発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、ローラ被覆層
が一層形成で製造が簡単でかつ信頼性が高く、そして低
コストである現像ローラを提供することである. [課題を解決するための手段] 本発明は芯金上に弾性体層が形成された現像ローラにお
いて、前記弾性体層がシリコーン変性エチレンプロピレ
ンゴム中に導電性粒子を含有してなることを特徴とする
現像ローラに関するものである. 本発明の現像ローラの構成を第1図に示す.芯金(8)
上に弾性層(工1)が形成されている.本発明において
、この弾性層はシリコーン変性エチレンプロピレンゴム
中に導電性粒子が分散されている. 本発明において使用するシリコーン変性エチレンプロピ
レンゴムで、このゴムはたとえば信越化学工業■製のS
EPゴムはEPDM (エチレンー1ロビレンージエン
三元共重合体)・シリコーン・フィラー・シラン化合物
(テトラサルファイド結合と加水分解基を含む)により
構成されており、下記に代表的なSEPゴムの組成を示
す.その詳細は信越化学工業■シリコーン電子材料技術
研究所発行rSEPラバー技術資料−SEPの基本特性
Jを参照することができる. EPM/EODM 有機ボリシロキサン 有機シリコーン CSxC一 《Xは2〜6の整数〉 強化用シリカ充填材 (比表面積> 50rrr / t )硬化剤
1.0〜10部PHRこのSEPゴムはシリコ
ーンゴムとEPDMの中間特性を与えただけでなく、種
々のシリコーンとの結合によって耐環境性、非粘着性、
耐sa性、耐圧縮永久歪み、難燃性など優れた新しい機
能をもったゴム材料で現像ローラに要求される特性を多
く兼ね備えている. 従来はこのような単一材料で現像ローラの要求特性を満
たすことができず、やむをえず機能を分離した現像ロー
ラにせざるを得なかったた部PHR 55〜90重量% 45〜10重量% 1〜10部PHR 20〜100 め二層構成の現像ローラとなっていた.現像ローラの体
積固有抵抗は106〜10”Ω・0が好ましい.この理
由は潜像担持体上のtfl”@潜像によって形成される
電界を現像ローラの弾性層の抵抗値を制御して、静電潜
像部の周辺電場を形戒させるようにしたものであり、現
像ローラの弾性層の導電性が高いと濃度階調性に乏しい
画像しか得られず高精細、高密度の網点の再現性にも乏
しい. 又、絶縁性の高い弾性層からなる現像ローラでは濃度附
調性は優れるものの濃度が不足し、細線および罰点の再
現性が悪くなる. SEPゴムは絶縁性が高いため上記理由によりSEPゴ
ムの体積固有抵抗を10′〜10″Ω・(至)に下げる
必要がある. 抵抗調整剤としてカーボンプラックまたは酸化スズ、酸
化アルミ、酸化チタン等の金属酸化物粒子あるいはイオ
ン性界面活性剤などがあるが、SEPゴムの特性をでき
るだけ維持しながら中抵抗性にするためには、抵抗調節
剤の添加量はできるだけ少量で効果があるものがよく、
しかもSEPゴム中での分散状態が安定で浸み出し等が
ないものとしてカーボンブラックが好ましい. 以下本
発明を実施例により具体的に説明する. 実施例 SEPゴムとしテS E P 1421−U (信越化
学工業■製) 100.0重量部、 カーボンブラックとしてブラックバールスし(キャボッ
ト社製) 7.0 1JL量部、加硫剤C−12(信越
化学工業■製〉4。O重量部、を二本ローラを使用して
十分均一になるように混練してからプレスキュア170
℃/10分、50kg/一の条件で加硫し、弾性層の厚
さ6++m、ローラ外径20amφ(芯金:ステンレス
製6圓φ)に成形した後、150℃72時間キュアを行
った.この現像ローラの体積固有抵抗および表面特性を
後述する方法で測定した結果を表−2に示す.そして現
像装置として第2図に示した構戒で本実施例の現像ロー
ラを用いて、線速60w / SeCで現像した結果、
地力ブリのない階調性および1ドットの良好な忠実な画
像の再現が得られた. 比較例 弾性層としてNBRゴムのN250 S (日本合戊ゴ
ム■製) 100.0重量部、 NIPOL1312(日本ゼオン■製> 20.0重量
部、亜鉛華5.0重量部、ステアリン酸1.0重量部、
イオウ1.0重量部、 黒サブ(長井製薬所製> 10.0重量部、を二本ロー
ラを使用して十分均一になるように混練してからプレス
キュア160℃/10分、50kg/dの条件で加硫し
、弾性層の厚さ6閣、ローラ外径20wφ(芯金:ステ
ンレス製6mφ〉に成形した後、150℃74時間キュ
アを行った.このローラの体積固有抵抗を後述する方法
で測定した結果、6.OXIO’Ω・国だった.次にこ
のローラの表面層として、カーボンブラックを分散した
フッ素系樹脂塗料(塗料の被膜の体積固有抵抗:7.O
X106Ω・国)をエアースブレー法によって30μ厘
の厚さに塗布した。
または近接して設けられた潜像担持体上の静電荷像を乾
式一成分系トナーで顕像化するのに使用される現像ロー
ラに関する.[従来の技術] 一般に電子写真複写機、プリンタあるいはファクシミリ
などの画像形成装置において、現像部の小型化を図るた
めに、現像剤として一或分現像剤を使用するようにした
ものが種々開発されている. この一成分現像剤を使用する現像装置においては、静電
潜像が形成される潜像担持体に対して、現像器の現像ロ
ーラが接触あるいは近接するように配置されている. 現像装置の一例を簡単に説明する. 第2図において、現像装置のトナー容器(1)内にはト
ナー(2)が収容されている.トナー容器(1)内のト
ナー(2)はアジテータ(3)によって、例えば反時計
方向に回転する供給ローラ(4)に運ばれる.このロー
ラ(4)に対して現像ローラ(5)が位置し、本例にお
ける現像ローラ(5)は反時計方向に回転駆動される現
像ローラとして構成されている. トナー容器(1)内のトナーは供給ローラ(4)によっ
て、この現像ローラの表面に供給され(矢印A)、供給
されたトナーはこの”現像ローラの回転に伴ってその表
面に担持されつつ、層厚規制部材(6)によって薄層化
されると共に所定の極性に摩擦IF!される. 規制部材通過後のトナーはさらに現像ローラ(5)に担
持されて搬送され、潜像担持体[図の例ではドラム状に
形威され矢印B方向に回転する感光体(7)コと現像ロ
ーラ(5)との対向した現像領域に運ばれ、ここで現像
ローラ(5冫上のトナーが感光#(7〉に形成された静
電潜像に静電的に移行し、該潜像が可視化される. 前記現像ローラは、潜像担持体の損傷をできるだけ低減
させ、かつ良好な現像動作を行うために、またトナー規
制部材により安定したトナー薄層を得るためにその被覆
部を弾性体から形成されている. 現像において、従来の代表的な現lo−ラは第3図にみ
られるように芯金(8)上に弾性層〈9〉が形成され、
さらにその上に表面層(10)が形成された構造を有し
ている. ここでの弾性層(9)にはニトリルーブタジエンゴム(
NBR) 、エビクロルヒドリンゴム、クロログレンゴ
ム等の有極性ゴムやさらにはシリコーンコム、エチレン
プロピレンゴム、ウレタンゴム、スチレンブタジエンゴ
ム等の高抵抗ゴムにカーボンブラックや金属などの低抵
抗粒子を分散して抵抗値が106〜10■Ω・(自)程
度にした材料が用いられている. また表面層{10〉には抵抗値が106〜IQllΩ・
■であるカーボンプラック含有ウレタン樹脂やカーボン
ブラック含有フッ素系樹脂などが用いられている. こうした弾性層上に表面層を被覆したいわゆる二層構成
のローラは製造工程が複雑であり、特にカーボンブラッ
クを分散した樹脂溶液の塗料をエアースプレー法で塗布
することが大変煩雑であり、このため現像ローラの製造
コストが高くなる恐れがあった. [発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、ローラ被覆層
が一層形成で製造が簡単でかつ信頼性が高く、そして低
コストである現像ローラを提供することである. [課題を解決するための手段] 本発明は芯金上に弾性体層が形成された現像ローラにお
いて、前記弾性体層がシリコーン変性エチレンプロピレ
ンゴム中に導電性粒子を含有してなることを特徴とする
現像ローラに関するものである. 本発明の現像ローラの構成を第1図に示す.芯金(8)
上に弾性層(工1)が形成されている.本発明において
、この弾性層はシリコーン変性エチレンプロピレンゴム
中に導電性粒子が分散されている. 本発明において使用するシリコーン変性エチレンプロピ
レンゴムで、このゴムはたとえば信越化学工業■製のS
EPゴムはEPDM (エチレンー1ロビレンージエン
三元共重合体)・シリコーン・フィラー・シラン化合物
(テトラサルファイド結合と加水分解基を含む)により
構成されており、下記に代表的なSEPゴムの組成を示
す.その詳細は信越化学工業■シリコーン電子材料技術
研究所発行rSEPラバー技術資料−SEPの基本特性
Jを参照することができる. EPM/EODM 有機ボリシロキサン 有機シリコーン CSxC一 《Xは2〜6の整数〉 強化用シリカ充填材 (比表面積> 50rrr / t )硬化剤
1.0〜10部PHRこのSEPゴムはシリコ
ーンゴムとEPDMの中間特性を与えただけでなく、種
々のシリコーンとの結合によって耐環境性、非粘着性、
耐sa性、耐圧縮永久歪み、難燃性など優れた新しい機
能をもったゴム材料で現像ローラに要求される特性を多
く兼ね備えている. 従来はこのような単一材料で現像ローラの要求特性を満
たすことができず、やむをえず機能を分離した現像ロー
ラにせざるを得なかったた部PHR 55〜90重量% 45〜10重量% 1〜10部PHR 20〜100 め二層構成の現像ローラとなっていた.現像ローラの体
積固有抵抗は106〜10”Ω・0が好ましい.この理
由は潜像担持体上のtfl”@潜像によって形成される
電界を現像ローラの弾性層の抵抗値を制御して、静電潜
像部の周辺電場を形戒させるようにしたものであり、現
像ローラの弾性層の導電性が高いと濃度階調性に乏しい
画像しか得られず高精細、高密度の網点の再現性にも乏
しい. 又、絶縁性の高い弾性層からなる現像ローラでは濃度附
調性は優れるものの濃度が不足し、細線および罰点の再
現性が悪くなる. SEPゴムは絶縁性が高いため上記理由によりSEPゴ
ムの体積固有抵抗を10′〜10″Ω・(至)に下げる
必要がある. 抵抗調整剤としてカーボンプラックまたは酸化スズ、酸
化アルミ、酸化チタン等の金属酸化物粒子あるいはイオ
ン性界面活性剤などがあるが、SEPゴムの特性をでき
るだけ維持しながら中抵抗性にするためには、抵抗調節
剤の添加量はできるだけ少量で効果があるものがよく、
しかもSEPゴム中での分散状態が安定で浸み出し等が
ないものとしてカーボンブラックが好ましい. 以下本
発明を実施例により具体的に説明する. 実施例 SEPゴムとしテS E P 1421−U (信越化
学工業■製) 100.0重量部、 カーボンブラックとしてブラックバールスし(キャボッ
ト社製) 7.0 1JL量部、加硫剤C−12(信越
化学工業■製〉4。O重量部、を二本ローラを使用して
十分均一になるように混練してからプレスキュア170
℃/10分、50kg/一の条件で加硫し、弾性層の厚
さ6++m、ローラ外径20amφ(芯金:ステンレス
製6圓φ)に成形した後、150℃72時間キュアを行
った.この現像ローラの体積固有抵抗および表面特性を
後述する方法で測定した結果を表−2に示す.そして現
像装置として第2図に示した構戒で本実施例の現像ロー
ラを用いて、線速60w / SeCで現像した結果、
地力ブリのない階調性および1ドットの良好な忠実な画
像の再現が得られた. 比較例 弾性層としてNBRゴムのN250 S (日本合戊ゴ
ム■製) 100.0重量部、 NIPOL1312(日本ゼオン■製> 20.0重量
部、亜鉛華5.0重量部、ステアリン酸1.0重量部、
イオウ1.0重量部、 黒サブ(長井製薬所製> 10.0重量部、を二本ロー
ラを使用して十分均一になるように混練してからプレス
キュア160℃/10分、50kg/dの条件で加硫し
、弾性層の厚さ6閣、ローラ外径20wφ(芯金:ステ
ンレス製6mφ〉に成形した後、150℃74時間キュ
アを行った.このローラの体積固有抵抗を後述する方法
で測定した結果、6.OXIO’Ω・国だった.次にこ
のローラの表面層として、カーボンブラックを分散した
フッ素系樹脂塗料(塗料の被膜の体積固有抵抗:7.O
X106Ω・国)をエアースブレー法によって30μ厘
の厚さに塗布した。
実施例と同じ方法で測定した現像ローラの体積固有抵抗
および表面特性測定結果を表−2に示す。
および表面特性測定結果を表−2に示す。
また、実施例と同様の構成の現像装置に本比較例現像ロ
ーラを用いて現像した結果実施例と同様に地カブリのな
い階調性および1ドットの良好な忠実な画像の再現が得
られた。
ーラを用いて現像した結果実施例と同様に地カブリのな
い階調性および1ドットの良好な忠実な画像の再現が得
られた。
表2
体積固有抵抗の測定方法は次のように行った。
試料の現像ローラを20℃、60%R.Hの環境中に1
6時間放置した後、ケースレ社製エレクトロメータ61
0Cを用いて測定した.測定時の電極は10am幅の銅
箔テーグ(3M社テープぬ1245)を用いて、主電極
とガード電極間距離を1−として.上記実施例および比
較例に基づいて作成された現像ローラの表面特性は次の
ような試験方法により測定したものである. (1)トナー帯電量 正帯電トナー:スチレンアクリル樹脂100.0重量部 カーボンブラック10.0重量部 ニグロシン染料 2.0重量部 (トナー千均粒径10μm) 負帯電トナー:スチレンアクリル樹脂100.0重量部 カーボンブラック10.0重量部 含クロムモノアゾ染料2.0 重量部 (トナー平均粒径11μm) トナー薄層化ブレード(トナー帯ta能を持つ〉材質:
シリコーンゴム 上記のトナーとブレードを用いて第2図の現像装置(現
像ローラ線速60B/Sec >におけるトナー帯電量
をブローオフ法により測定した.(2)トナー離型性 上記のトナー、ブレード、現像装置を用いて72時間後
の現像ローラ表面のトナー付着状態を次の基準により評
価した. ランク1:布などでローラ表面のトナーが簡単に拭き取
ることができる. ランク2:拭き取りで僅かにトナーが残存している. ランク3:完全に拭き取りができずトナーの薄い層が残
る. ランク4:溶融状態のトナーが強くローラ表面に固着し
ている. (3)ローラ摩粍量 同様のトナー、ブレード、現像装置を用いて360時間
後の現像ローラの径をレーザマイクロゲージDT−40
0 ZA (岩通エレクトロニクス製)により測定した
.試験前後のローラ系の差をローラ摩耗量(μm)とし
た. [発明の効果] 本発明によれば、現像ローラの弾性層に導電性粒子を含
有したシリコーン変性エチレンプロピレンゴム材料で形
成することによって、現像ローラに要求される表面特性
も具備しているので、従来のように表面層を被覆する必
要がなく、製造工程を大巾に簡素化できることによりコ
ストの低減化と信頼性の向上が可能となる.
6時間放置した後、ケースレ社製エレクトロメータ61
0Cを用いて測定した.測定時の電極は10am幅の銅
箔テーグ(3M社テープぬ1245)を用いて、主電極
とガード電極間距離を1−として.上記実施例および比
較例に基づいて作成された現像ローラの表面特性は次の
ような試験方法により測定したものである. (1)トナー帯電量 正帯電トナー:スチレンアクリル樹脂100.0重量部 カーボンブラック10.0重量部 ニグロシン染料 2.0重量部 (トナー千均粒径10μm) 負帯電トナー:スチレンアクリル樹脂100.0重量部 カーボンブラック10.0重量部 含クロムモノアゾ染料2.0 重量部 (トナー平均粒径11μm) トナー薄層化ブレード(トナー帯ta能を持つ〉材質:
シリコーンゴム 上記のトナーとブレードを用いて第2図の現像装置(現
像ローラ線速60B/Sec >におけるトナー帯電量
をブローオフ法により測定した.(2)トナー離型性 上記のトナー、ブレード、現像装置を用いて72時間後
の現像ローラ表面のトナー付着状態を次の基準により評
価した. ランク1:布などでローラ表面のトナーが簡単に拭き取
ることができる. ランク2:拭き取りで僅かにトナーが残存している. ランク3:完全に拭き取りができずトナーの薄い層が残
る. ランク4:溶融状態のトナーが強くローラ表面に固着し
ている. (3)ローラ摩粍量 同様のトナー、ブレード、現像装置を用いて360時間
後の現像ローラの径をレーザマイクロゲージDT−40
0 ZA (岩通エレクトロニクス製)により測定した
.試験前後のローラ系の差をローラ摩耗量(μm)とし
た. [発明の効果] 本発明によれば、現像ローラの弾性層に導電性粒子を含
有したシリコーン変性エチレンプロピレンゴム材料で形
成することによって、現像ローラに要求される表面特性
も具備しているので、従来のように表面層を被覆する必
要がなく、製造工程を大巾に簡素化できることによりコ
ストの低減化と信頼性の向上が可能となる.
第1図は本発明の現像ローラを構戒を示す図、第2図は
現像ローラを使用する現像装置を示す図、 第3図は従来の現像ローラの構成を示す図、l:トナー
容器 2:トナー 3.アジテータ 4:供給ローラ5.現像ロー
ラ 6:層厚規制部材7:感光体 9:弾性層 11:弾性層(本発明) 8.芯金 10=表面層
現像ローラを使用する現像装置を示す図、 第3図は従来の現像ローラの構成を示す図、l:トナー
容器 2:トナー 3.アジテータ 4:供給ローラ5.現像ロー
ラ 6:層厚規制部材7:感光体 9:弾性層 11:弾性層(本発明) 8.芯金 10=表面層
Claims (2)
- (1)芯金上に弾性体層を形成した現像ローラにおいて
、前記弾性体層がシリコーン変性エチレンプロピレンゴ
ム中に導電性粒子を含有してなることを特徴とする電子
複写機用現像ローラ。 - (2)弾性体層の体積固有抵抗が10^6〜10^1^
1Ω・cmである請求項(1)記載の現像ローラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306487A JPH03167574A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 現像ローラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1306487A JPH03167574A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 現像ローラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03167574A true JPH03167574A (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=17957613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1306487A Pending JPH03167574A (ja) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | 現像ローラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03167574A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0541375A2 (en) * | 1991-11-06 | 1993-05-12 | Fujitsu Limited | Conductive foam rubber roller and an image formation apparatus using it |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1306487A patent/JPH03167574A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0541375A2 (en) * | 1991-11-06 | 1993-05-12 | Fujitsu Limited | Conductive foam rubber roller and an image formation apparatus using it |
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