JPH04291279A - 現像スリーブ及び現像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式のプリンタ
、複写機等において使用される現像装置、特に、駆動ロ
ールに外嵌されて片側から該駆動ロールに押圧され、反
対側にできたたるみ部分が静電潜像担持体に接触する現
像スリーブと、該現像スリーブに供給される一成分現像
剤の帯電量および付着量を該担持体に当接して規制する
規制部材とを備えた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の現像装置における現像スリーブ
は、一般に、金属、例えばニッケルで作られているが、
金属製現像スリーブの製造は電鋳法等によらなければな
らず、製作が面倒で高価につくこと、端部割れが発生し
易いこと、物に当てたときに傷つき易いこと、プリンタ
、複写機等のチャージャから出るオゾン等の影響を受け
易いこと等のために、金属に替えて合成樹脂製とするこ
とが提案されている。

【０００３】現像スリーブを合成樹脂製とする場合、こ
れまでに試みられている合成樹脂スリーブはいずれも単
一樹脂層からなるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように単一の樹脂
層からなる現像スリーブには次のような問題がある。す
なわち、現像スリーブは現像剤を保持してこれを静電潜
像担持体へ搬送するための荷電性が要求されるとともに
現像スリーブから該潜像担持体上の静電潜像へ現像剤を
移行させる現像バイアスを印加できる導電性（低電気抵
抗性）が要求され、さらに、駆動ロールに対し一定の押
圧力で接し、静電潜像担持体にも一様に接触しなければ
ならない回転部材であるから金属スリーブなみの剛性が
要求される。剛性が不足すると、破損し易く、また、静
電潜像担持体との接触不良が生じ、これが画像白抜けの
原因となる。

【０００５】さらに、現像スリーブは、現像装置停止中
、静電潜像担持体に接している部分、規制部材が当接し
ている部分が定ひずみを受けて残留ひずみが発生し易く
、これが画像白抜けの原因となるから、このような残留
ひずみの生じ難いクリープ特性のものでなければならな
い。しかしながら、単一層構成の合成樹脂スリーブでは
、このような要求をすべて満たし難い。

【０００６】前記それぞれの要求を満たす樹脂同士を混
合使用するとしても、各種要求に応えるバランスのとれ
た樹脂を開発することは至難である。そこで本発明は、
これまでの単一樹脂層からなる合成樹脂現像スリーブに
比べると、現像スリーブに対する電気的、機械強度的要
求によく応じ得る合成樹脂製現像スリーブを有する現像
装置を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題解決
のため研究を重ねた結果、合成樹脂スリーブを多層構造
とし、これら各層に前記要求に応える機能を分担させれ
ばよいことに着目するに至り、本発明を完成した。本発
明は前記課題を解決するために、駆動ロールに外嵌され
て片側から該駆動ロールに押圧され、反対側にできたた
るみ部分が静電潜像担持体に接触する現像スリーブと、
該現像スリーブに供給される一成分現像剤の帯電量およ
び付着量を該担持体に当接して規制する規制部材とを備
えた現像装置において、前記現像スリーブを複数の合成
樹脂層からなる多層構造に形成し、前記複数の合成樹脂
層のうち最表層は前記現像スリーブに要求される荷電性
及び導電性を与える合成樹脂主体材料で形成し、該最表
層より内側の層は現像スリーブに要求される剛性及びク
リープ特性を与える合成樹脂主体材料で形成したことを
特徴とするものである。

【０００８】前記最表層を構成する合成樹脂としては、
一成分現像剤が負帯電性トナーであるときは正帯電し易
い樹脂が好ましく、例えばポリアミド、ポリアセタール
を挙げることができる。正帯電性トナーを使用するとき
は負帯電し易い樹脂が好ましく、例えばフッ化ビニリデ
ン樹脂、ポリカーボネートを挙げることができる。これ
らの樹脂には、現像スリーブに要求される導電性乃至低
電気抵抗性（例えば体積固有抵抗１０３　〜１０９　Ω
ｃｍ）を与えるように必要に応じカーボン粉末等の導電
性材料を添加できる。

【０００９】一方、最表層より内側の層は、現像スリー
ブに要求される剛性、クリープ特性といった機械的特性
を与える材料として、例えばいわゆるエンジニアリング
プラスチックが推奨される。このようなエンジニアリン
グプラスチックとして、ポリカーボネート、変性ポリフ
ェニレンエーテル等を例示できる。なお、内側の合成樹
脂層には、必要に応じ添加物を添加することができ、ま
た、必要に応じ、現像バイアス電圧を印加し易いように
する等のために金属層乃至金属薄膜を積層してもよい。 このような金属層乃至薄膜は銅、金、コバルト合金等の
各種金属の無電解メッキ等により形成できる。

【００１０】

【作用】本発明現像装置はプリンタ、複写機等の画像形
成装置に組み込まれて使用される。現像スリーブは駆動
ローラの回転にともない、それとの摩擦力で回転駆動さ
れる。現像装置内の一成分現像剤は規制部材の規制のも
とに所定帯電量に帯電し、且つ、所定層厚で現像スリー
ブに保持され、該スリーブの回転により静電潜像担持体
と該スリーブが接する現像領域へ搬送され、そこで該担
持体上の静電潜像の現像に供される。

【００１１】この現像装置運転において、現像スリーブ
を構成する合成樹脂製の最表層は現像剤の搬送及び現像
に直接寄与し、合成樹脂製の内側の層は、現像スリーブ
の正常、円滑な運転に寄与する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。以
下に説明する実施例はいずれも図１に示す基本的構成を
とっているので、先ずその基本的構成を説明する。図１
に示す現像装置は、図示しない駆動手段により図中反時
計方向に回転駆動される駆動ロール２に、このロール外
径より若干内径が大きい現像スリーブ１が外嵌され、ス
リーブ１はその両端がガイド部材３にて駆動ロール２に
押圧されており、押圧側と反対側にたるみ部分１１が形
成され、このたるみ部分１１が静電潜像担持体（本例で
は感光体ドラムＰＣ）に柔軟に接触する。

【００１３】スリーブ１には現像装置内においてトナー
規制ブレード４が当接され、スリーブ１の後方には図示
しない駆動手段により回転駆動されるトナー供給部材５
及びアジテータ６が配置されている。また、スリーブ１
には電源ＰＷにて現像バイアス電圧が印加される。なお
、以下に説明する具体的実施例では、いずれも規制ブレ
ード４はＳＵＳ３０４製であり、押圧力は３ｇｒ／ｃｍ
である。

【００１４】この装置によると、駆動ロール２が回転す
ると、それとの摩擦力でスリーブ１も同方向に回転する
。アジテータ６にて攪拌され、部材５にてスリーブ１へ
供給されたトナーＴは、規制ブレード４との接触で帯電
するとともに所定厚さでスリーブ１表面に付着し、現像
領域へ運ばれる。そこで静電潜像担持体ＰＣ上の静電潜
像の可視化に供される。

【００１５】次に前記現像スリーブ１の構造を特定した
具体的実施例１、２を比較例１〜３と共に説明する。 実施例１ 現像剤Ｔとして一成分負帯電性のトナーを用いる。現像
スリーブ１は、図２に示すように、表層１１ａ及び内層
１１ｂの２層構造とした。このスリーブは次のように製
作した。

【００１６】表層１１ａ用としてポリアミドの中でも吸
湿性が低く、加工性のよいポリアミド１２（ナイロン１
２）を採用し、これに導電性材料としてファーネス法に
より製造したカーボンブラックを１５ｗｔ％分散させ、
押出成形により素管を作る一方、内層１１ｂ用として剛
性があり、クリープ特性に優れているポリカーボネート
を採用して押出成形により素管を作った。ポリカーボネ
ート素管表面にビニール系接着剤をコートし、溶剤を乾
燥除去した後、ナイロン１２素管の内側に該接着剤付き
のポリカーボネート素管を挿入した。

【００１７】また、現像スリーブ１の最終形状にくり抜
いた金型を予め前記接着剤が軟化貼合作用をなす温度に
加熱しておいて、その金型内に前記両素管を挿入した。 しかるのち、ポリカーボネート素管内に伸縮自在の袋を
挿入し、この袋をガス圧で膨張させることでポリカーボ
ネート素管をナイロン１２素管に接着させ、且つ、ナイ
ロン１２素管を金型内面に密着させて全体形状、寸法を
矯正した。その後、出来上がった２層構造スリーブを金
型から取り出し、両端を現像スリーブ長さに裁断した。

【００１８】得られた現像スリーブの外径は２５ｍｍ、
表層１１ａの厚さは７０μｍ、内層１１ｂの厚さは８０
μｍ、全体厚さは１５０μｍであった。なお、両素管の
接着剤は前記のものに限定されないが、セルロース系接
着剤、ウレタン系接着剤その他の溶剤系接着剤が好まし
い。実施例２現像剤Ｔとして一成分正帯電性トナーを採
用した。

【００１９】現像スリーブ１は、図３に示すように、表
層１２ａと内層１２ｂの２層構造とした。このスリーブ
は次のように製作した。表層１２ａ用としてフッ化ビニ
リデン樹脂を採用し、これに導電性材料としてファーネ
ス法により製造したカーボンブラックを１５ｗｔ％分散
させ、また、表層１２ａと内層１２ｂの接着用としてア
クリル樹脂１２ｃを採用し、これらフッ化ビニリデン及
びアクリルの両樹脂を押出成形機により共押出しして二
重素管を作る一方、内層１２ｂ用としてポリカーボネー
トを採用して押出成形により素管を作って前記二重素管
内にポリカーボネート素管を挿入した。

【００２０】また、現像スリーブ１の最終形状にくり抜
いた金型を予め前記アクリル樹脂層がフッ化ビニリデン
樹脂素管とポリカーボネート素管を貼合し得る１３０℃
〜１６０℃まで昇温させておき、該金型内に全体を挿入
し、あとは実施例１と同様に挿入袋の膨張にて表層素管
及び内層素管をアクリル樹脂にて貼り合わせると共にス
リーブ形状、寸法に矯正した。その後、出来上がったス
リーブを金型から取り出し、両端を現像スリーブ寸法に
裁断した。

【００２１】得られた現像スリーブの外径は２５ｍｍ、
表層１２ａの厚さは７０μｍ、内層１２ｂの厚さは８０
μｍ、全体厚さは約１５０μｍである。 比較例１ 現像剤Ｔとして一成分負帯電性トナーを採用した。現像
スリーブ１としてナイロン１２にファーネス法により製
造したカーボンブラックを１５ｗｔ％分散させた材料を
押出成形して得た１層構造素管を採用した。スリーブ１
の形状、全体寸法は実施例１と同様である。 比較例２ 現像剤Ｔとして一成分正帯電性トナーを採用した。

【００２２】現像スリーブ１としてフッ化ビニリデン樹
脂にファーネス法により製造したカーボンブラックを１
５ｗｔ％分散させた材料を押出成形して得た１層構造素
管を採用した。スリーブ１の形状、全体寸法は実施例１
と同様である。 比較例３ 現像剤Ｔとして一成分正帯電性トナーを採用した。

【００２３】現像スリーブ１としてポリカーボネートに
ファーネス法により製造したカーボンブラックを１５ｗ
ｔ％分散させた材料を押出成形して得た１層構造素管を
採用した。スリーブ１の形状、全体寸法は実施例１と同
様である。以上説明した実施例１〜２、比較例１〜３の
それぞれは、ファーネス法により製造したカーボンブラ
ックの添加によりいずれも現像スリーブに要求される導
電性（低抵抗性）は満たしているが、使用トナーに対す
るスリーブ表面の荷電性、スリーブ全体の剛性、クリー
プ特性については試験したところ、表１の結果を得た。

【００２４】なお、剛性及びクリープ特性については、
現像スリーブ１を２３℃、５０％ＲＨ条件下と、３５℃
、８５％ＲＨ条件下のそれぞれで９０時間放置したのち
、現像装置に組み込み、この現像装置を図示しないプリ
ンタに組み込み運転して、画像の白抜けが発生するか否
かで評価した。この評価で表１中、○印は白抜け無し、
×印は白抜け有りを示している。

【００２５】

【表１】

【００２６】この表１から、多層構造合成樹脂製現像ス
リーブを採用した実施例では、いずれもその現像スリー
ブが電気的特性、機械的強度の双方で比較例より優れて
いることが分かる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、駆
動ロールに外嵌されて片側から該駆動ロールに押圧され
、反対側にできたたるみ部分が静電潜像担持体に接触す
る現像スリーブと、該現像スリーブに供給される一成分
現像剤の帯電量および付着量を該担持体に当接して規制
する規制部材とを備えた現像装置であって、これまでの
単一樹脂層からなる合成樹脂現像スリーブに比べると、
現像スリーブに対する電気的、機械強度的要求によく応
じ得る合成樹脂製現像スリーブを有する現像装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の基本的構成を示す断面図である
。

【図２】本発明の一実施例における現像スリーブの一部
拡大断面図である。

【図３】本発明の他の実施例における現像スリーブの一
部拡大断面図である。

【符号の説明】

１　　現像スリーブ １１　　たるみ部分 １１ａ、１２ａ　　表層 １１ｂ、１２ｂ　　内層 １２ｃ　　アクリル樹脂 ２　　駆動ロール ３　　ガイド部材 ４　　規制ブレード ＰＣ　　感光体ドラム Ｔ　　一成分現像剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　駆動ロールに外嵌されて片側から該駆
   動ロールに押圧され、反対側にできたたるみ部分が静電
   潜像担持体に接触する現像スリーブと、該現像スリーブ
   に供給される一成分現像剤の帯電量および付着量を該担
   持体に当接して規制する規制部材とを備えた現像装置に
   おいて、前記現像スリーブを複数の合成樹脂層からなる
   多層構造に形成し、前記複数の合成樹脂層のうち最表層
   は前記現像スリーブに要求される荷電性及び導電性を与
   える合成樹脂主体材料で形成し、該最表層より内側の層
   は現像スリーブに要求される剛性及びクリープ特性を与
   える合成樹脂主体材料で形成したことを特徴とする現像
   装置。