JPH04333873A

JPH04333873A - 現像剤担持体の製造方法

Info

Publication number: JPH04333873A
Application number: JP3105735A
Authority: JP
Inventors: Tahei Ishiwatari; 太平石渡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1992-11-20

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、電子写真方式による現
像装置において使用される現像剤担持体の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも弾性層及び磁界発生層を有す
る現像剤担持体を使用し、磁性の現像剤を潜像担持体に
接触し現像する現像装置が、特願平２−５８３２１等に
おいて提案されている。

【０００３】前記の如き現像装置においては、少なくと
も弾性層及び磁界発生層を有する現像剤担持体を使用す
ることにより、現像ギャップの厳密な管理が不要であり
、現像ニップも広くすることが可能であり、広い現像ニ
ップにわたって潜像担持体と現像剤担持体の電極が近接
することにより理想的な現像電界のもとに現像が行われ
るために高品質な画像を安定して現像することが可能で
あり、さらに、微小な磁極ピッチで着磁した磁界発生層
を配設することにより磁性現像剤の薄層を容易に形成し
、かつ現像剤を均一に現像領域へ搬送することが可能で
あり、現像の品質を高めることができる。特に、弾性体
が発泡材であると硬度の極めて低い現像剤担持体となり
広い現像領域でのソフトな接触が可能となり、さらに高
精細な画像の現像が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
担持体の弾性層としては、現像剤担持体は潜像担持体に
接触するため硬度が極めて低いこと、望ましくは発泡材
であること、現像剤担持体は局部的な圧縮変形及び変形
からの回復を繰り返すため圧縮永久歪が極めて小さいこ
と、弾性層に極めて均一な薄層の、少なくとも磁界発生
層を有する被膜を形成するため弾性層表面の成形、加工
が容易であること、望ましくは弾性層表面の平滑化が可
能であること、被膜を形成するための塗料と弾性層の濡
れ性が良好であること、現像剤担持体の局部的な圧縮変
形及び変形からの回復の連続に対し被膜が剥離しないた
めに被膜との接着強度が充分に大きいことが必要であり
、さらに、低コストであることが望ましいが、前記条件
をすべて満足する弾性層を形成することは、これまで不
可能であった。

【０００５】従来の現像剤担持体の弾性層は、硬度、圧
縮永久歪、弾性層表面の成形性については、ある程度満
足できるものであったが、被膜を形成するための塗料等
に対する濡れ性、被膜との接着強度については、全く不
充分であった。

【０００６】従来の現像剤担持体においては、塗料に対
する弾性層の濡れ性が不充分であるために被膜に発生し
たピンホールにより、画像の汚れ、抜け等の画質の劣化
が惹起されるという問題点を有していた。

【０００７】また、従来の現像剤担持体においては、被
膜との接着強度が不充分であるために、現像剤担持体の
局部的な圧縮及び圧縮からの回復の繰り返し等により、
被膜が弾性層から容易に剥離するため、現像剤担持体の
寿命が極めて短いという問題点を有していた。

【０００８】従来の現像剤担持体の製造方法においては
、弾性層の塗料に対する濡れ性及び被膜との接着強度を
改善するための有効な方法は、これまで見いだされてい
ない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の現像剤担持体の
製造方法は、磁性の現像剤を潜像担持体に接触し現像す
る現像装置に使用される、少なくとも弾性層及び磁界発
生層を有する現像剤担持体の製造方法において、シラン
化合物を弾性層に定着させる工程を有することを特徴と
する。

【００１０】

【作用】本発明の現像剤担持体の製造方法によれば、シ
ラン化合物を弾性層に定着させることにより、弾性層の
塗料に対する濡れ性及び被膜との接着強度を改善するこ
とが可能となる。

【００１１】その結果、例えば、弾性層がシリコーンゴ
ムのような濡れ性が低く、離型性が高い、被膜の形成が
極めて困難な場合においても、ピンホールの無い、極め
て均一な薄層の被膜を弾性層に形成することが可能であ
り、また、被膜が弾性層から剥離し難く、寿命が極めて
長い現像剤担持体を低コストかつ簡単な工程で製造する
ことが可能となる。

【００１２】以下、実施例により本発明の詳細を示す。

【００１３】

【実施例】本発明の現像剤担持体の製造方法においては
、少なくとも磁界発生層を有する被膜を弾性層に形成す
る前工程として、シラン化合物を弾性層に定着させる工
程が行われる。

【００１４】尚、弾性層としては、公知のゴム、エラス
トマー、発泡体を形成可能なプラスチック材料を使用す
ることが可能である。例えば、天然ゴム、スチレン・ブ
タジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ニト
リルゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、エチレ
ン・プロピレンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピ
クロルヒドリンゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル、ポ
リウレタン、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエチレン、メタクリル樹脂等を適用することが
可能である。

【００１５】本発明の現像剤担持体の製造方法の特徴を
成す、シラン化合物を弾性層に定着させる工程において
は、シラン化合物が溶解する溶媒にシラン化合物を溶解
し、必要に応じて塩酸等の触媒、ｐＨ調整剤、水等が添
加されたシラン化合物の溶液（以下、「シラン処理液」
と呼称する）を弾性層に接触させ、その後、必要に応じ
て、弾性層に付着した余分なシラン処理液の除去、弾性
層の乾燥等の処理が施され、弾性層にシラン化合物が定
着される。

【００１６】尚、シラン化合物としては、アルキルシラ
ン、ハロゲン化アルキルシラン、アミノアルキルシラン
、メタクリロアルキルシラン、エポキシアルキルシラン
、メルカプトアルキルシラン等が使用可能である。ただ
し、本発明は、上記に限定されるものではない。

【００１７】また、シラン処理液の溶媒としては、メタ
ノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセト
ン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、テトラヒドロフ
ラン、トルエン、メチルセロソルブ、水等が使用可能で
ある。ただし、本発明は、前記の溶媒に限定されるもの
ではない。

【００１８】シラン処理液を弾性層に接触させる方法と
しては、公知の塗装手段、例えば、刷毛塗装、スプレー
塗装、浸漬塗装、ローラー塗装等が適用可能であり、ま
た、弾性層が発泡体である場合や弾性層が膨潤する溶媒
を含むシラン処理液の場合には、シラン処理液を弾性層
に含浸させることも可能である。ただし、本発明は、前
記の方法に限定されるものではない。

【００１９】弾性層にシラン化合物を定着した後、弾性
層に少なくとも磁界発生層を有する被膜を形成する工程
が行われるが、弾性層に被膜を形成する方法は、従来の
現像剤担持体の製造方法と全く同様に行うことが可能で
ある。

【００２０】弾性層に形成する被膜としては、磁界発生
層の他、導電層、絶縁層、フロート電極層などを適宜形
成することが可能であり、各層は公知の塗装手段、例え
ば、スプレー塗装、浸漬塗装、ローラー塗装、メッキ塗
装等により被膜の内側から順次、同心円状に形成される
。例えば、磁界発生層としては、磁性材料のメッキ、蒸
着や、磁性材料、樹脂、溶媒により構成され、さらに必
要に応じて分散剤等が添加された磁性塗料を公知の塗装
手段により塗工した後、塗膜を乾燥させること等により
形成することが可能である。

【００２１】尚、磁性塗料において使用される磁性材料
としては、磁気記録材料や磁石材料として公知の材料、
例えば、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒのうち少なくと
も１種類の元素を含有する磁性材料、具体的には、γ−
Ｆｅ２Ｏ３、Ｂａ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍ
ｎ−Ａｌ等が挙げられる。磁性材料を結着するために使
用される樹脂としては、磁気記録材料として公知の樹脂
、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリウレタン、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体
などが使用可能である。溶媒としては、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、エタノール、ブタノール、トルエン、キシレン、水
等が使用可能である。

【００２２】また、導電層は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ等のメ
ッキ、蒸着や、カーボンブラック、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、
ＳＵＳ等の導電性微粒子を分散させた導電性塗料を公知
の塗装手段により塗工した後、塗膜を乾燥させること等
により形成することが可能である。

【００２３】図１は、本発明の現像剤担持体の製造方法
により製造された現像剤担持体の断面概略図である。

【００２４】弾性層４にはシラン化合物が定着される。

【００２５】現像剤担持体２は、シャフト等の基体３の
外周に弾性層４、被膜５を順にそれぞれ同心円状に配設
したものである。

【００２６】本発明の実施例におけるシラン処理液に溶
解させるシラン化合物の具体例を下記に記載する。ただ
し、本発明は、下記に限定されるものではない。

【００２７】

【表１】

【００２８】本発明の実施例における弾性層４を形成す
る弾性材料の具体例を下記に記載する。ただし、本発明
は、下記に限定されるものではない。

【００２９】

【表２】

【００３０】（実施例１）シラン化合物（表１記載のシ
ラン化合物１）の１重量％エタノール溶液であるシラン
処理液を基体３に形成された弾性層４（表２記載の弾性
材料１）に浸漬塗装法により塗布し、さらに室温にて風
乾することにより、シラン化合物を弾性層に定着させた
。

【００３１】シラン化合物を弾性層に定着させた後、有
機溶媒中にウレタン系樹脂を溶解し、さらにγ−Ｆｅ２
Ｏ３及び導電性カーボンブラックを分散した磁性塗料に
より、厚さ約１０μｍの磁界発生層による被覆５を形成
し、現像剤担持体２を製造した。

【００３２】シラン化合物が定着している弾性層に対す
る磁性塗料の濡れ性は非常に良好であり、被膜５にはピ
ンホール、割れ等の欠陥は認められなかった。

【００３３】また、住友スリーエム　スコッチ　メンデ
ィングテープ（型番　８１０−１−１８）による被膜５
のテープ剥離試験を行ったが、全く剥離されず、良好な
密着性を示した。

【００３４】図２は、少なくとも弾性層及び磁界発生層
を有する現像剤担持体を使用し、磁性の現像剤を潜像担
持体に接触し現像する現像装置の断面概観図である。

【００３５】本実施例においては、本発明の製造方法に
より作製された現像剤担持体２を図２に示される現像装
置に使用して画像の形成を行った。

【００３６】磁性の現像剤であるトナー１を搬送する現
像剤担持体２は、被膜５を構成する磁界発生層による磁
気力等によって、現像剤担持体２表面にトナー１を保持
し搬送する。

【００３７】尚、被膜５を構成する磁界発生層は現像剤
担持体２の円周方向に多数極着磁されており、その磁極
ピッチは約４０μｍである。磁極ピッチが微細であるた
め磁界発生層の漏洩磁束は、現像剤担持体２の半径方向
において磁界発生層の表面からの距離と共に急激に減少
し、トナー１は一層もしくは二層程度しか吸引されず、
均一な薄層となる。現像剤担持体２に保持されたトナー
１は、磁性もしくは非磁性の金属や樹脂で構成される薄
板状の弾性ブレード７でさらに均一に均され、現像剤担
持体２の回転によって、支持電極８上に静電像保持層９
を形成した潜像担持体１０と現像剤担持体２とがトナー
１を介して接触されている現像領域まで搬送される。さ
らに、トナー１は、潜像担持体１０の電位コントラスト
及び、現像バイアス印加手段１１により、潜像担持体１
０の支持電極８と現像剤担持体２の導電層５に印加され
たバイアスにより形成される現像電界に応じて、潜像担
持体１０に付着し静電潜像が顕像化される。

【００３８】潜像担持体１０上に形成された６００ＤＰ
Ｉのライン潜像及びソリッド潜像の現像を繰り返し行い
、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の画像の形成を行った
が、潜像担持体１０上に６００ＤＰＩのライン画像がつ
ぶれることなく形成され、非画像部の地カブリも殆どな
く、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソリッド画像を安定し
て形成することができた。

【００３９】また、現像剤担持体２の被膜５の割れや剥
離等も全く認められなかった。

【００４０】（実施例２）シラン化合物（表１記載のシ
ラン化合物１）の１重量％メチルエチルケトン溶液であ
るシラン処理液を染み込ませた綿布を基体３に形成され
た弾性層４（表２記載の弾性材料１）に軽く擦り付ける
ことにより、シラン処理液を弾性層４に塗布し、さらに
室温にて風乾し、シラン化合物を弾性層に定着させた。

【００４１】シラン化合物を弾性層に定着させた後、実
施例１同様に現像剤担持体２を製造した。

【００４２】シラン化合物が定着している弾性層に対す
る磁性塗料の濡れ性は非常に良好であり、被膜５にはピ
ンホール、割れ等の欠陥は認められなかった。

【００４３】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったが、全く剥離されず、良好な密着性を示し
た。

【００４４】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を繰り返し行い、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の
画像の形成を行ったが、潜像担持体１０上に６００ＤＰ
Ｉのライン画像がつぶれることなく形成され、非画像部
の地カブリも殆どなく、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソ
リッド画像を安定して形成することができた。

【００４５】また、現像剤担持体２の被膜５の割れや剥
離等も全く認められなかった。

【００４６】（実施例３）シラン化合物（表１記載のシ
ラン化合物１）の１重量％水溶液であるシラン処理液を
基体３に形成された弾性層４（表２記載の弾性材料１）
に浸漬塗装法により塗布し、シラン化合物を弾性層に定
着させた。

【００４７】シラン化合物を弾性層に定着させた後、純
水中にエチレン・酢酸ビニル系樹脂を溶解し、さらにγ
−Ｆｅ２Ｏ３及び導電性カーボンブラックを分散した磁
性塗料により、実施例１同様に現像剤担持体２を製造し
た。

【００４８】シラン化合物が定着している弾性層に対す
る磁性塗料の濡れ性は非常に良好であり、被膜５にはピ
ンホール、割れ等の欠陥は認められなかった。

【００４９】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったが、全く剥離されず、良好な密着性を示し
た。

【００５０】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を繰り返し行い、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の
画像の形成を行ったが、潜像担持体１０上に６００ＤＰ
Ｉのライン画像がつぶれることなく形成され、非画像部
の地カブリも殆どなく、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソ
リッド画像を安定して形成することができた。

【００５１】また、現像剤担持体２の被膜５の割れや剥
離等も全く認められなかった。

【００５２】（実施例４）シラン化合物（表１記載のシ
ラン化合物１）の１重量％エタノール溶液であるシラン
処理液を基体３に形成された弾性層４（表２記載の弾性
材料２）にスプレー塗装法により塗布し、さらに室温に
て風乾することにより、シラン化合物を弾性層に定着さ
せた。

【００５３】シラン化合物を弾性層に定着させた後、実
施例１同様に現像剤担持体２を製造した。

【００５４】シラン化合物が定着している弾性層に対す
る磁性塗料の濡れ性は非常に良好であり、被膜５にはピ
ンホール、割れ等の欠陥は認められなかった。

【００５５】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったが、全く剥離されず、良好な密着性を示し
た。

【００５６】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を繰り返し行い、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の
画像の形成を行ったが、潜像担持体１０上に６００ＤＰ
Ｉのライン画像がつぶれることなく形成され、非画像部
の地カブリも殆どなく、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソ
リッド画像を安定して形成することができた。

【００５７】また、現像剤担持体２の被膜５の割れや剥
離等も全く認められなかった。

【００５８】（実施例５〜１９）実施例５〜１９におい
ては、表１記載のシラン化合物によるシラン処理液によ
り、表２記載の弾性材料による弾性層に、少なくとも磁
界発生層を有する被膜を弾性層に形成する前工程として
、シラン化合物を弾性層に定着させ、その後、実施例１
同様に現像剤担持体２を製造した。

【００５９】表３に、実施例５〜１９におけるシラン化
合物と弾性層３の弾性材料の組み合わせを示す。

【００６０】

【表３】

【００６１】実施例５〜１９における、シラン化合物が
定着している弾性層に対する磁性塗料の濡れ性は非常に
良好であり、被膜５にはピンホール、割れ等の欠陥は認
められなかった。

【００６２】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったが、全く剥離されず、良好な密着性を示し
た。

【００６３】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を繰り返し行い、Ａ４サイズ紙３００００枚相当の
画像の形成を行ったが、潜像担持体１０上に６００ＤＰ
Ｉのライン画像がつぶれることなく形成され、非画像部
の地カブリも殆どなく、ＯＤ値１．４以上の高濃度なソ
リッド画像を安定して形成することができた。

【００６４】また、現像剤担持体２の被膜５の割れや剥
離等も全く認められなかった。

【００６５】（比較例１）基体３に形成された未処理の
弾性層４（表２記載の弾性材料１）に、実施例１同様に
磁性塗料による被膜５を形成し、現像剤担持体２を製造
した。

【００６６】弾性層に対する磁性塗料の濡れ性は不良で
あり、被膜５にはピンホール及び割れ等の欠陥が認めら
れた。

【００６７】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったところ、被膜５は、容易にほぼ１００％剥
離された。

【００６８】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を行ったところ、現像剤担持体２の被膜５の欠陥に
より、画像に抜け及びカブリが発生し、さらに現像を繰
り返し行ったところ、Ａ４サイズ紙２００枚相当の画像
の形成を行った時点で、潜像担持体上に画像を安定して
形成することが不可能となった。

【００６９】また、現像剤担持体２の被膜５には割れ及
び剥離が認められた。

【００７０】（比較例２）エタノールを基体３に形成さ
れた弾性層４（表２記載の弾性材料２）に浸漬塗装法に
より塗布し、さらに室温にて風乾させた後、比較例１同
様に磁性塗料による被膜５を形成し、現像剤担持体２を
製造した。

【００７１】弾性層に対する磁性塗料の濡れ性は不良で
あり、被膜５にはピンホール及び割れ等の欠陥が認めら
れた。

【００７２】また、実施例１同様に被膜５のテープ剥離
試験を行ったところ、被膜５は、容易にほぼ１００％剥
離された。

【００７３】さらに、実施例１同様に、本実施例の現像
剤担持体２を図２に示される現像装置に使用して画像の
形成を行ったところ、現像剤担持体２の被膜５の欠陥に
より、画像に抜け及びカブリが発生し、さらに現像を繰
り返し行ったところ、Ａ４サイズ紙２００枚相当の画像
の形成を行った時点で、潜像担持体上に画像を安定して
形成することが不可能となった。

【００７４】また、現像剤担持体２の被膜５には割れ及
び剥離が認められた。

【００７５】以上実施例を述べたが、本発明は以上の実
施例のみならず、広く電子写真等の現像装置、特にプリ
ンター、複写機、ファクシミリ等の現像装置における現
像剤担持体の製造方法に応用できる。

【００７６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の、弾性層の
表面に磁界発生層を含む被膜を形成した現像剤担持体の
製造方法においては、弾性層が被膜を形成するための塗
料の濡れ性が低く、離型性が高い、被膜の形成が極めて
困難な場合においても、ピンホールの無い、極めて均一
な薄層の被膜を弾性層に形成することが可能であり、ま
た、被膜の弾性層に対する密着性が非常に良好であり、
寿命が極めて長く、高品質な画像を安定して現像するこ
とができる現像剤担持体を低コストかつ簡単な工程で製
造することが可能となるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤担持体の製造方法により製造さ
れた現像剤担持体の断面概略図。

【図２】少なくとも弾性層及び磁界発生層を有する現像
剤担持体を使用し、磁性の現像剤を潜像担持体に接触し
現像する現像装置の断面概観図。

【符号の説明】

１　　トナー２　　現像剤担持体３　　基体４　　弾性層５　　被膜７　　弾性ブレード８　　支持電極９　　静電像保持層１０　　潜像担持体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　磁性の現像剤を潜像担持体に接触し現
像する現像装置に使用される、少なくとも弾性層及び磁
界発生層を有する現像剤担持体の製造方法において、シ
ラン化合物を前記弾性層に定着させる工程を有すること
を特徴とする現像剤担持体の製造方法。