JPH1097137A - ファーブラシ現像ローラの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性一成分トナーを用いたファーブラシ現
像法を使用する上で、現像ローラの抵抗を下げることが
できながらも、従来における不都合を解消することがで
きるファーブラシ現像ローラの製造方法を提供する点に
ある。 【解決手段】 芯体５表面に接着剤を塗布して接着剤層
６を形成したのち、前記接着剤層６に現像ブラシ８を構
成するブラシ繊維７を植毛してファーブラシ現像ローラ
２を構成し、こののち、前記ファーブラシ現像ローラ２
に、導電付与剤を塗布して前記芯体５表面及びブラシ繊
維７表面に導電層９を形成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真式
の複写機、プリンター、ファクシミリ等の静電像現像方
式を利用する電子写真装置に用いられるファーブラシ現
像ローラを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記電子写真装置に用いられる現像装置
には、各種のものが提案され、例えば磁気ローラにより
吸着した磁性トナーを感光体に転写することが行われて
いる。

【０００３】しかしながら、このような磁気ローラを用
いて磁性トナーを供給する方式では、磁気ローラが高価
であるだけでなく、磁気ローラと転写体との間隙の調整
が微妙であり、しばしば0.1mm 単位の精度を必要とし、
その精度を満たすための機構が複雑になる不都合もあっ
た。特に、二成分トナーを用いた場合には、キャリア自
体に寿命があり、例えば１万コピーなしい２万コピー毎
に定期的に交換をする必要があり、その交換作業が手間
のかかる煩わしいものである。また、磁性トナー自身に
異色に近い磁性体を内添することから、非磁性一成分ト
ナーのカラートナー化には技術的に困難であった。

【０００４】上記不都合を解消するために、非磁性トナ
ーを用いた現像法がいくつか提案されている。例えば、
ビーバーの毛のような柔らかい毛を円筒状のブラシにし
て、これに現像剤を付着させて用いるファーブラシ現像
法が知られている。このファーブラシ現像法は、高価な
現像剤を用いる必要がなく、しかもキャリア粒子を用い
て常に一定の現像剤粒子とキャリア粒子との割合に保た
なければならないような複雑な装置を必要としないもの
である。

【０００５】上記ファーブラシ現像ローラを製造するに
は、まず、芯体に接着剤を塗布して接着剤層を形成し、
こののち、高電圧を利用して現像ブラシを構成するブラ
シ繊維を帯電し、クーロン力により飛翔させて、接着剤
層にブラシ繊維を植毛するのである。図４に簡単な原理
図を示している。表面に接着剤層６を備えた芯体５を上
方に配置し、この芯体５の下方に電極板１０を配置する
とともに、この電極板１０と芯体５の回転軸１１とを高
電圧発生装置１２に接続している。そして、電極板１０
上に多数のブラシ繊維７・・・を載置して、高電圧発生
装置１２をＯＮするとともに、芯体５を回転させること
によって、ブラシ繊維７・・・が飛翔して接着剤層６に
植毛するのである。このようにして製造されたファーブ
ラシ現像ローラを用いて現像する場合に、現像ローラの
抵抗が高いと、バイアス電圧がかかり難いため、トナー
への摩擦帯電が進行されず、濃度が薄い画像になる不都
合が発生していた。

【０００６】上記不都合を解消するために、例えば接着
剤層の抵抗値を低下させるために、接着剤にカーボン等
の導電付与材を混ぜたものを芯体に塗布するとともに、
ブラシ繊維表面を界面活性剤等により表面処理して、接
着剤層及びブラシ繊維の導電性をよくすることによっ
て、現像ローラの抵抗を下げるようにしている。

【０００７】上記方法では、接着剤にカーボン等の導電
付与材を均一に混ぜ合わせる作業とブラシ繊維の表面処
理を行う作業の２つの別の作業を必要とするため、ファ
ーブラシ現像ローラの製造作業が手間のかかるものであ
った。また、接着剤にカーボン等の導電付与材を均一に
混ぜ合わせることが難しく、例え混ぜ合わせたとして
も、カーボン等の導電付与材を含んだ接着剤を芯体に塗
布する際に、その均一関係が崩れることがあり、接着層
にカーボン等の導電付与材を均一に備えさせることが難
しいものであった。また、ブラシ繊維の導電性をよくし
ておくと、前記静電植毛時にブラシ繊維が飛翔する際に
被植毛物、つまり図４では、接着剤層６を備えた芯体５
と電極板１０とが電気的に短絡し、被植毛物と電極板と
の間に電界が発生せず、結果的に繊維が植毛できなくな
る不都合が発生していた。また、接着剤にカーボン等の
導電付与材を添加すると、接着剤の粘度が高くなり、静
電植毛時にブラシ繊維が投錨しにくい問題点が発生して
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が前述の状況に
鑑み、解決しようとするところは、非磁性一成分トナー
を用いたファーブラシ現像法を使用する上で、ローラの
抵抗を下げることができながらも、従来における不都合
を解消することができるファーブラシ現像ローラの製造
方法を提供する点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題解
決のために、芯体表面に接着剤を塗布して接着剤層を形
成したのち、前記接着剤層にブラシを構成するブラシ繊
維を植毛してファーブラシ現像ローラを構成し、このの
ち、前記ファーブラシ現像ローラに、導電付与剤を塗布
して前記芯体表面及びブラシ繊維表面に導電層を形成し
て、ファーブラシ現像ローラを製造するのである。この
ように、ブラシ繊維が接着剤層に植毛されて構成された
のちのファーブラシ現像ローラに導電層を形成するか
ら、ブラシ繊維が接着剤層に植毛するために飛翔する
際、飛翔し難いといったことがないだけでなく、接着剤
にカーボン等の導電付与材を添加する必要もないのであ
る。また、芯体表面及びブラシ繊維表面に一挙に導電付
与剤を塗布することによって、導電層を形成するための
作業工程を一工程で済ませることができる。

【００１０】前記導電付与剤が複素５員環化合物を重合
して得られる樹脂液等の導電性ポリマーからなるから、
接着剤層の表面及びブラシ繊維の表面にただ単に塗布す
るだけで、導電性が均一な導電層を形成することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１に、ファーブラシ現像装置が
示されている。このファーブラシ現像装置は、時計周り
に回転自在な感光体１と、この感光体１の表面に接触さ
せて現像するために反時計周りに回転自在な現像ローラ
２と、この現像ローラ２にトナー３を供給するためのト
ナー供給ボックス４とから構成している。前記感光体１
及び現像ローラ２の回転方向は、前記方向に限定される
ものではない。

【００１２】図２及び図３に示すように、前記現像ロー
ラ２は、回転自在な芯体５と、この芯体５の表面に塗布
される接着剤層６と、この接着剤層６に静電植毛される
多数のブラシ繊維７・・からなる現像ブラシ８とから構
成されている。前記芯体５表面及びブラシ繊維７・・表
面には、図に示すように、導電層９が形成されており、
次に、現像ローラ２の製造方法について説明する。

【００１３】まず、前記芯体５表面に接着剤を塗布して
接着剤層６を形成する。こののち、前記接着剤層６に現
像ブラシ８を構成するブラシ繊維７を植毛するために、
図４に示すように、高電圧を印加することによりブラシ
繊維７が静電誘導で帯電し、クーロン力により飛翔し、
目的物の接着剤層６表面に投錨されることにより植毛さ
れるのである。このようにして、現像ローラ２を構成し
たのち、該現像ローラ２の表面に、導電付与剤を塗布し
て前記芯体５表面及びブラシ繊維７・・表面に導電層９
を形成して、ファーブラシ現像ローラを製造するのであ
る。このように導電層９を形成することによって、現像
ローラ２の抵抗を低くすることによって、バイアス電圧
がかかり易くして、感光体上の潜像へのトナーの塗布量
を制御し、現像濃度を調整することにより、階調性の良
好な画像を得ることができる。

【００１４】前記導電付与剤としては、溶剤にカーボン
又は金属粉を溶かしたものや導電性ポリマー等が考えら
れる。又、これらの導電付与剤を塗布する方法として
は、ディップ（ドブ付け）、スプレーコーティング等が
挙げられる。前記導電性ポリマーの一例として、複素５
員環化合物を重合して得られる樹脂液を挙げることがで
きる。この樹脂液は均一な導電性を有することから、塗
布時にこの均一な導電性が崩れることがない。前記複素
５員環化合物としては、ピロール類、チオフェン類、セ
レノフェン類、テルロフェン類等がある。前記複素５員
環化合物から得られる複素５員環重合体を溶解する溶剤
としては、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類等
である。

【００１５】前記芯体５は、鉄、アルミ、ステンレス、
黄銅等の金属から構成する他、前記接着剤層６を導電性
の接着剤にて構成した場合、静電植毛時にアースが取れ
る構造とするためにメッキ処理等の導電性処理を施した
プラスチックや紙等でもよい。また、芯体５の表面をガ
ラスビーズやアルミ粉等を高速で衝突させて表面を粗す
ブラスト処理を行うことにより、接着剤との接着性を向
上させることができる。また、芯体５を中空円筒状に
し、両端にフランジを取り付けた構造にすることによっ
て、軽量化を図り、製造コスト及び回転のためのランニ
ングコストを下げることができる。

【００１６】前記接着剤層６を構成する接着剤の種類と
しては、酢酸ビニール系、アクリル系、ウレタン系、エ
ポキシ系等の接着剤が利用できる。前記接着剤自体を弾
性を有したもので構成することによって、接着剤層６に
弾性機能を有するように構成して、毛が動き易く柔らか
な現像ブラシ７になるし、感光体１との接触幅が広くな
る等の利点もある。この弾性機能を有する接着剤層６を
構成する樹脂組成物としては、導電性又は半導電性を有
し、且つ、反応性有機材料を含む樹脂組成物が使用でき
る。この樹脂組成物としては、主成分がオキシアルキレ
ン系、飽和炭化水素系、ウレタン系、又はシロキサン系
であり、且つ、硬化反応により液状物から固体になる反
応性有機材料を含むものが挙げられる。前記接着剤の粘
度を３０００ＣＰＳ〜１００００ＣＰＳの範囲に設定す
ることが好ましい。

【００１７】前記現像ブラシ８としては、ナイロン、レ
ーヨン、アクリル、ビニロン、ポリエステル、塩ビ等の
樹脂繊維からなっている。また、前記現像ブラシ８の表
面処理として、静電植毛の際に飛翔し易いように電気伝
導度、誘電率、ブラシ繊維の分離性（ほつれ易さ）、繊
維の湿度調整等を目的に無機塩類、界面活性剤等で処理
をしてもよい。また、ブラシ繊維７が雰囲気湿度で吸湿
することによりローラ抵抗が変化し、特性が不安定にな
ることを防ぐために繊維の種類により、防湿処理するこ
ともある。本発明は、ファーブラシ現像ローラだけでな
く、電子写真周辺のローラ、例えば感光体を帯電させる
帯電ローラや感光体から紙へ転写する際にトナーの電荷
を除去、転写する転写ローラ等にも応用することも可能
であり、又、複写機に限らず、プリンターやファクシミ
リ等の静電像現像方式を利用する各種電子写真装置に適
応することもできる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１によれば、非磁性一成分トナー
を用いたファーブラシ現像法を使用し、接着剤層にブラ
シ繊維が植毛されて構成されたファーブラシ現像ローラ
に導電付与剤を塗布する構成であるから、従来のように
接着剤層にブラシ繊維が飛散し難いといったことがない
だけでなく、接着剤にカーボン等の導電付与材を添加し
て接着剤層の粘度が高くなり、静電植毛時にブラシ繊維
が接着剤層に投錨しにくいといったこともなく、しか
も、導電層を形成するための作業工程を一工程で済ませ
ることができる。従って、ファーブラシ現像ローラ抵抗
を下げることができながらも、従来における不都合を解
消することができるファーブラシ現像ローラの製造方法
を提供することができる。

【００１９】請求項２によれば、導電付与剤が均一な導
電性を有する複素５員環化合物を重合して得られる樹脂
液等の導電性ポリマーからなるから、ファーブラシ現像
ローラへの塗布時にその均一な導電性が崩れることがな
く、バラツキのないファーブラシ現像ローラの製造を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】現像装置の構成を示す縦断側面図

【図２】ブラシ現像ローラの要部を示す縦断正面図

【図３】ブラシ現像ローラの要部を示す縦断側面図

【図４】静電植毛方法を示す原理図

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 現像ローラ ３ トナー ４ トナー供給ボックス ５ 芯体 ６ 接着剤層 ７ ブラシ繊維 ８ 現像ブラシ ９ 導電層 10 電極板 11 回転軸 12 高電圧発生装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯体表面に接着剤を塗布して接着剤層を
   形成したのち、前記接着剤層にブラシを構成するブラシ
   繊維を植毛してファーブラシ現像ローラを構成し、この
   のち、前記ファーブラシ現像ローラに、導電付与剤を塗
   布して前記芯体表面及びブラシ繊維表面に導電層を形成
   したことを特徴とするファーブラシ現像ローラの製造方
   法。
2. 【請求項２】 前記導電付与剤が複素５員環化合物を重
   合して得られる樹脂液等の導電性ポリマーからなるファ
   ーブラシ現像ローラの製造方法。