JPH07121024A - 合成樹脂製現像スリーブ - Google Patents

合成樹脂製現像スリーブ

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JPH07121024A
JPH07121024A JP26677093A JP26677093A JPH07121024A JP H07121024 A JPH07121024 A JP H07121024A JP 26677093 A JP26677093 A JP 26677093A JP 26677093 A JP26677093 A JP 26677093A JP H07121024 A JPH07121024 A JP H07121024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
developing sleeve
whiskers
synthetic resin
sleeve
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP26677093A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Adachi
雅彦 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07121024A publication Critical patent/JPH07121024A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 押出成形を利用して成形性良く得ることがで
き、回転軸線方向、半径方向、円周方向等各方向に等方
性的に安定した導電性を有し、また、表面にトナー搬送
のための微小凹凸が形成され、十分実用に耐え得る合成
樹脂製現像スリーブを提供する。 【構成】 三次元形状の導電性ウィスカー1bを分散さ
せた合成樹脂1aからなり、分散ウィスカー1bにより
等方性的導電性を有するとともに表面1cに分散した、
トナー搬送用の微小凹凸を有する合成樹脂製現像スリー
ブ10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ等の電
子写真装置や静電記録装置において、静電潜像担持体上
の静電潜像にトナーを供給して可視化する現像装置のト
ナー搬送担持体として用いる現像スリーブに関する。
【0002】
【従来の技術】この種の現像スリーブは、例えば図1に
示すような現像装置に採用されている。この現像装置
は、駆動ローラ2に、このローラ外径より若干大きい内
径を有する現像スリーブ1を外嵌し、該スリーブを静電
潜像担持体PCとは反対側からガイド部材3等で駆動ロ
ーラ2に押し当て、静電潜像担持体PC側にできたたる
み部分11を該担持体PCに接触させ、駆動ローラ2を
回転させることによりそれとの摩擦力で現像スリーブ1
を回転させるようにし、さらに、スリーブ1に現像剤規
制ブレード4を当接させたものである。現像スリーブ1
には電源PWにて現像バイアスが印加される。
【0003】現像剤Tはブレード4の規制のもとに帯電
し、スリーブ1表面に付着して現像領域へ搬送され、そ
こで静電潜像担持体PC上の静電潜像の現像に供され
る。この種の現像スリーブは、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。
【0004】そして、合成樹脂製とする場合には、現像
剤を円滑に搬送できるようにスリーブ表面に凹凸を与え
るために、また、現像バイアス電圧を印加できるように
適度に導電性化または低電気抵抗化するために、合成樹
脂にカーボンや金属粉末等を添加することも提案されて
いる(例えば特開昭63−226676号公報 842
頁右欄下段参照)。
【0005】また、現像スリーブは静電潜像担持体に一
様に接触しつつ駆動回転されるべきものであるから、そ
のための剛性が要求されるのであるが、合成樹脂製の現
像スリーブは実際には現像装置に組み込んで使用する
と、剛性不足から静電潜像担持体との接触不良が発生
し、これが画像の中抜けの原因となる等の問題がある。
そこで、特開平4−291280号公報は、現像スリー
ブに要求される適度の表面凹凸、導電性(低電気抵抗
性)及び剛性を兼ね備えた合成樹脂製現像スリーブを教
えており、この現像スリーブは導電性ウィスカーを分散
させた熱可塑性合成樹脂から形成されている。
【0006】この場合、使用する導電性ウィスカーとし
て次のものを例示している。 K2 O・nTi 2 の構造のもので炭化水素系雰囲
気で焼き、表面にカーボンを付けたウィスカー(大塚化
学株式会社製 BK−200)、 K2 O・nTi 2 の構造のもので表面にSn 2
を被覆し、SbO5 を表面よりドーピングしたウィスカ
ー(大塚化学株式会社製 WK200B)、 Ti 2 の構造のもので表面にSn 2 を被覆し、
SbO5 を表面よりドーピングしたウィスカー(石原産
業株式会社製 FT−1000)。
【0007】そしてウィスカーを採用する理由として、
現像スリーブのもとになる現像スリーブ素管を押出成形
するとき、ウィスカーが三次元的網目構造をとってウィ
スカー相互が接触し合い、そのため最終スリーブのどの
位置をとっても導電性が安定し易くなること、スリーブ
素管の押出成形によりウィスカーがスリーブ表面に浮き
易いことを利用して該ウィスカーの添加と押出成形によ
り現像スリーブ表面にトナー搬送に寄与する微小凹凸を
形成できることを挙げている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように導電性ウィ
スカーの添加分散によって、カーボンブラックや金属粉
を添加分散させる場合より現像スリーブ各部の導電性を
安定させ易いが、従来提案されている導電性ウィスカー
はいずれも単結晶構造のものであり、直線の針状のもの
である。従って、このような導電性ウィスカーを分散さ
せた合成樹脂材料を現像スリーブのもとになるスリーブ
素管を得るために押出成形すると、ウィスカーが三次元
的網目構造をとってウィスカー相互が接触し合う部分も
得られるが、針状であるがために樹脂押出方向に配向す
るものも多々ある。このようにウィスカーが押出方向に
配向した部分では、スリーブ半径方向(肉厚方向)や円
周方向の導電性が十分得られない。
【0009】そこでこのようにウィスカーが押出方向に
配向した部分でも半径方向や円周方向の導電性を異方性
無く安定化させるためにカーボンブラック等の導電性粉
体を併用添加することが考えられるが、カーボンブラッ
ク等を添加するとそれだけスリーブ素管の成形性が悪化
するし、現像スリーブが脆くなる。また、このような脆
性化を回避するためにカーボンブラック等を添加する
分、ウィスカーの添加量を少なくすると、現像スリーブ
表面のウィスカーによる微小凹凸を得難くなる。
【0010】また、前記導電性に関する問題とは別に、
従来の針状のウィスカーの添加により現像スリーブ表面
にトナー搬送に寄与する微小凹凸を形成しようとする
と、押出成形時にウィスカーが押出方向に配向し易いこ
とから、それ相当量のウィスカーを添加しなければなら
ず、その結果、スリーブ素管の押出成形性が悪化する
し、得られた現像スリーブは脆いものとなり易い。
【0011】そこで本発明は、押出成形を利用して成形
性良く得ることができ、回転軸線方向、半径方向、円周
方向等各方向に等方性的に安定した導電性を有し、ま
た、表面にトナー搬送のための微小凹凸が形成され、十
分実用に耐え得る合成樹脂製現像スリーブを提供するこ
とを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の現像スリーブは、三次元形状の導電性ウィスカーを
分散させた合成樹脂からなり、該分散ウィスカーにより
等方性的導電性を有するとともに表面に分散した、トナ
ー搬送用の微小凹凸を有することを特徴とする合成樹脂
製現像スリーブである。
【0013】前記三次元形状の導電性ウィスカーとして
は、代表例として松下アムテック株式会社製のテトラポ
ット状の三次元形状を有する酸化亜鉛(ZnO)ウィス
カーを挙げることができる。かかるウィスカーは以下に
示す性状を有し、図3に示す形状をしている。なお、図
3はこのウィスカーの走査電子顕微鏡(SEM)写真を
模写した図である。
【0014】ウィスカー性状 化学式 ZnO 形 状 テトラポット状 比 重(g/cm3 ) 5.78 嵩比重(g/cm3 ) 0.1 昇華点(℃) 1720 繊維の長さ(μm) 2〜50 繊維の太さ(μm) 0.2〜3 熱膨張率(/℃) 4×10-6
【0015】
【作用】本発明の合成樹脂製現像スリーブは、三次元形
状の導電性ウィスカーを所定量分散させた合成樹脂材料
を代表的には押出成形することで製造され、例えば図1
に示す現像装置に組み込み使用される。この現像スリー
ブは樹脂中に分散した三次元形状のウィスカーが現像ス
リーブの回転軸線方向、半径方向、円周方向等各方向に
相互に接触し合い、等方性的導電性を有し、現像装置に
おいて組み込み使用するにあたり、安定した電気コンタ
クトを可能にする。
【0016】また、該分散ウィスカーにより表面に多数
の微小凹凸が分散形成されており、この微小凹凸が現像
装置による静電潜像現像において現像用トナーの円滑、
確実な搬送に寄与する。
【0017】
【実施例】以下、本発明の1実施例を図2を参照して説
明する。図2は1実施例現像スリーブ10の1部の拡大
概略斜視図である。この現像スリーブ10は熱可塑性合
成樹脂1aに導電性ウィスカー1bを分散させたもので
あり、長さ250mm、外径25mm、肉厚150μm
のものである。
【0018】本例では現像スリーブ10は、結晶性ポリ
アミド樹脂(結晶性ナンロン12)と非晶質ポリアミド
樹脂(非晶質ナイロン12)を3:7の配合割合で混合
した樹脂材料に、さらに導電性ウィスカー1bとして松
下アムテック株式会社製のテトラポット状の三次元形状
の酸化亜鉛ウィスカーを補強と導電性向上のためにその
表面にSnO2 を被覆し、さらにSbO5 を表面よりド
ーピングして分散させ、この材料を押出成形して形成し
たものである。
【0019】ウィスカー1bの樹脂1aへの配合量は現
像スリーブ10に要求される表面固有抵抗102 〜10
9 Ω/□を得るために10〜40wt%、好ましくは1
4〜106 Ω/□を得るために10〜15wt%とさ
れるが、本例では繊維長20μm、繊維太さ1μmのウ
ィスカーを15wt%添加して、表面固有抵抗106Ω
/□を得ている。
【0020】この現像スリーブ10は分散させたウィス
カー1bが相互に接触し合うことで、スリーブ回転軸線
方向、肉厚方向(半径方向)、円周方向等の各方向にわ
たり等方性的導電性を呈する。また、三次元形状のウィ
スカー1bの分散によりスリーブ表面1cに多数の、ト
ナー搬送に寄与する微小凹凸が分散形成されている。こ
の現像スリーブ10を図1に示す現像装置において現像
スリーブ1に代えて採用し、該現像装置を画像形成装置
に搭載使用したところ、十分実用に耐え、長期にわた
り、良質な画像形成に寄与した。
【0021】現像スリーブ10の実用強度を調べるため
に、その耐破れ性テストを行った。このテストにあた
り、比較例として、結晶性ナイロン12と非晶質ナイロ
ン12とを3:7の割合で混合し、これにK2 O・nT
iO2 構造の針状ウィスカーを炭化水素雰囲気中で焼
き、表面にカーボンを付着させたもの(大塚化学株式会
社製 BK−200)をシランカップリング処理して2
5wt%練り込み分散させるとともにさらに等方性的導
電性を得るためにカーボンブラック(ライオン株式会社
製 ケッチェンEC)を9wt%添加分散させた材料を
押出成形して得た表面固有抵抗106 Ω/□の現像スリ
ーブ(スリーブ10と各部同寸法)を準備し、これにつ
いても耐破れ性テストを行った。
【0022】テスト方法は次のとおりである。すなわ
ち、現像スリーブは図1に示す現像装置に組み込み使用
され、たるみを持たせて静電潜像担持体PCに接触せし
められる。そして潜像担持体PC及び現像スリーブが回
転すると、回転前の初期のたるみ部分曲率半径をRとし
たとき、回転時の曲率半径R1はそれら両者間の摩擦抵
抗によりR1<Rとなる。そこで、ここでの耐破れ性テ
ストにおいては、図4に示すように、2枚の板100、
100の間にテスト対象現像スリーブ10等を挟み、こ
れに荷重Pを加え、両板間隔Aを縮めて現像スリーブに
割れが発生するかどうかを見ることにした。
【0023】このテストの結果、実施例現像スリーブ1
0は、両板100、100が重なるまで間隔Aを縮めて
も割れが発生しなかったが、比較例現像スリーブでは両
板100、100が重なる前から割れが発生し始め、該
両板が重なったときには大きい割れが発生していた。こ
のことから、本発明によるスリーブ10は十分実用に耐
え得る強度を有するのに対し、スリーブ10と同程度の
導電性を得るために多量の針状ウィスカーを添加し、さ
らにカーボンブラックを添加しなければならなかった比
較例スリーブは脆く、実用に供し難いことが分かる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法による
と、押出成形を利用して成形性良く得ることができ、回
転軸線方向、半径方向、円周方向等各方向に等方性的に
安定した導電性を有し、また、表面にトナー搬送のため
の微小凹凸が形成され、十分実用に耐え得る合成樹脂製
現像スリーブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】現像スリーブを採用した現像装置例の概略断面
図である。
【図2】本発明の1実施例の1部の拡大概略斜視図であ
る。
【図3】図2に示す現像スリーブ中の導電性ウィスカー
のSEM写真を模写した図である。
【図4】現像スリーブの耐破れ性テスト方法を示す図で
ある。
【符号の説明】
10 現像スリーブ 1a 合成樹脂 1b 三次元形状の導電性ウィスカー 1c スリーブ10の表面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三次元形状の導電性ウィスカーを分散さ
    せた合成樹脂からなり、該分散ウィスカーにより等方性
    的導電性を有するとともに表面に分散した、トナー搬送
    用の微小凹凸を有することを特徴とする合成樹脂製現像
    スリーブ。
JP26677093A 1993-10-26 1993-10-26 合成樹脂製現像スリーブ Pending JPH07121024A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26677093A JPH07121024A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 合成樹脂製現像スリーブ

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JP26677093A JPH07121024A (ja) 1993-10-26 1993-10-26 合成樹脂製現像スリーブ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09152749A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Fuji Xerox Co Ltd 静電潜像現像剤用キャリア、静電潜像現像剤及び画像形成方法
US6696214B2 (en) 1999-09-03 2004-02-24 Sharp Kabushiki Kaisha Electrophotographic photoreceptor, process for production thereof, and image-forming apparatus using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010410