JPH11249432A

JPH11249432A - 現像ローラの製造方法

Info

Publication number: JPH11249432A
Application number: JP6445398A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nakamura; 誠中村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真式画像形成装置に設けられる現像ロ
ーラのスリーブ構造を改良することにより、画像形成時
の残像および、長期間の現像ローラ使用による画像劣化
を防止する。【解決手段】現像ローラ１のスリーブ８を構成するに
際して、アルミニウム製スリーブ基体６の表面をサンド
ブラストで表面粗さＲｚ９μｍに粗面化処理した。レゾ
ール型フェノール樹脂１００重量部と、カーボンブラッ
ク１５重量部とをエタノール／ＭＩＢＫ混合溶媒中に分
散・希釈した塗料を用い、スプレー法により上記粗面化
表面上に膜厚約１０μｍの塗膜を形成し、この塗膜中の
フェノール樹脂を熱硬化させて表面粗さＲｚ１０μｍの
樹脂層皮膜７を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やレーザビ
ームプリンタなどの電子写真装置に設けられる現像ロー
ラの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザビームプリンタ、
ファクシミリ等に広く使用されている電子写真式画像形
成装置には、トナーやキャリア等の現像剤の搬送等のた
めに現像ローラが用いられている。図４は、従来より用
いられている乾式磁性一成分現像剤（以下「トナー」と
いう）を用いる現像装置の概略断面図である。この装置
において、現像ローラ３０は磁界発生手段としてのマグ
ネットローラ１５と、その外周に自在に回転し得る非磁
性金属製のスリーブ２８とを有し、この状態でケーシン
グ３に装着され、スリーブ２８が回転し、金属又はゴム
等のトナー規制ブレード１２により、トナー４の薄層を
形成して感光体ドラム（静電潜像担持体）２０の表面に
形成されている静電潜像にトナー４を付着させている。
なお、図４において９はバイアス電源、１０はトナー攪
拌部材である。

【０００３】上記スリーブ２８の材料としては、アルミ
ニウム、ニッケル、銅、ステンレス鋼等の金属又は合金
が用いられている。また、トナーの搬送性や帯電性等を
向上させるため、スリーブ２８の表面を電解、ブラス
ト、ヤスリ等により、所定の表面粗度になるように処理
する場合もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の金属製スリーブを用いた場合、以下のような欠点があ
った。（１）残像スリーブの表面に酸化皮膜が生じ、トナーとの接触抵抗
が大きくなるので、鏡像力で強固に張り付いたトナーの
電荷のリークが起こりにくくなる。このため、一度張り
付いた微粉トナーはスリーブ表面からはがれなくなり残
像が生ずる。

【０００５】なお、残像の発生メカニズムについては次
のように推定されている。スリーブ上のトナー層には高
い帯電量を持ったものから低い帯電量を持ったものまで
混在している。スリーブが回転するに従い、高い帯電量
を持ったトナーほど鏡像力により強くスリーブ近傍（下
層）に引き寄せられる。黒部（現像領域）においてはト
ナーが消費されるが、白部（非現像領域）では、高いト
リボを持ったトナーがますます下層にひきつけられ、特
にスリーブ表面には静電的にも強固に張り付いた微粉層
が形成される。この微粉層の上層にトナーがコーティン
グされても上層のトナーは十分な電荷が持てず、黒部と
白部で現像性の差が生じ残像となる。

【０００６】（２）画像不良長期間の使用によって、スリーブ表面が摩耗してしま
い、画像が経時で劣化していく。

【０００７】以上の様な問題を解決するために、スリー
ブ表面を樹脂層でコーティングすることが試みられてい
る。しかしながら、いずれの方法も十分満足できるもの
ではなかった。

【０００８】したがって本発明の目的は、従来技術の上
記問題点を解決した現像ローラの製造方法を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の現像ロ
ーラの製造方法は、マグネットローラと、その外周に自
在に回転し得るスリーブとを有する現像ローラの製造方
法において、上記スリーブの基体表面に粗面化処理を施
した後、該粗面上に、導電性付与材を含有するフェノー
ル樹脂の樹脂層皮膜を形成することを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の現像ローラの製造方法
は、請求項１において、上記粗面化処理後のスリーブ基
体表面の表面粗さを、上記樹脂層皮膜の表面粗さよりも
小さくすることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明により製
造された現像ローラ１を備える現像装置の構造を示す断
面図である。この現像装置は、トナー４を収容するため
のケーシング３と、ケーシング３内のトナー４を担持し
て感光体ドラム２０に対面した現像域へと搬送する上記
現像ローラ１とを有する。現像ローラ１の内部にはマグ
ネットローラ５が配置される。この実施の形態では現像
ローラがスリーブ状に形成されているが、エンドレスベ
ルト状に構成することもできる。

【００１２】また、現像装置には、現像ローラ１上のト
ナー層の厚みを対向磁極とともに規制するブレード（弾
性板）１１が配置される。現像ローラ１によりケーシン
グ３内から現像域へと搬送されたトナー４は、マグネッ
トローラ５の現像磁極によって穂立ちし、電源（図示せ
ず）により感光体ドラム２０上の潜像と現像ローラ１と
の間に形成された電界、好ましくはＡＣのような交番電
界により現像ローラ１上のトナーは感光体ドラム２０へ
と飛翔し、感光体ドラム１上の静電潜像を可視像化す
る。

【００１３】図２は現像ローラ１の構成を示す横断面図
であり、スリーブ８は、表面が粗面化したスリーブ基体
６と、この粗面化表面上に形成した樹脂層皮膜７とから
なる。２は芯金である。

【００１４】スリーブ基体６の材質としては、アルミニ
ウム合金、ステンレス鋼、銅合金等の金属材料が挙げら
れるが、材料コストや加工性等の点でアルミニウム合金
が特に好ましい。このスリーブ基体６の表面には、樹脂
層皮膜７を形成する前に、サンドブラスト処理等の粗面
化処理を施して微小な凹凸を形成する。樹脂層皮膜７の
材料としては、導電性付与材の分散性および、耐摩耗性
などの機械的特性の面から熱硬化性樹脂が望ましく、フ
ェノール樹脂が特に好ましい。

【００１５】つぎに、樹脂層皮膜７に含有される導電性
付与材について述べる。導電性付与材としては、導電性
カーボンブラックやグラファイト、アルミニウム、銅、
ニッケル、銀等の金属粉末、酸化アンチモン、酸化イン
ジウム、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム等の
金属酸化物、金属短繊維、カーボンファイバー等を用い
ることができるが、コストあるいは、樹脂への分散性の
面から、カーボンブラックや、グラファイトが主に用い
られる。後記する実施例においても、カーボンブラック
とグラファイトを用いた。

【００１６】グラファイトには、導電性付与作用だけで
なく、固体潤滑剤としての作用もある。カーボンブラッ
クやグラファイトは、特に限定されず、公知のものが使
用できる。導電性付与剤の添加量（配合量）は、樹脂分
１００重量部に対して７〜３０重量部が望ましく、適正
な表面粗さ・電気抵抗値・トナー帯電量を得ることがで
きる。

【００１７】導電性付与剤の配合量が７重量部より少な
いと抵抗が高くなり、トナー帯電量が高くなりすぎるた
めに、残像が発生したり、経時においてスリーブ表面上
にトナーが融着したりすることがある。また、配合量が
３０重量部より多いと、トナー帯電量が減少したり、樹
脂層皮膜の機械的強度が低下したりして、画像不良を起
こす原因となる場合がある。

【００１８】スリーブ基体上に形成する樹脂層皮膜の表
面粗さは、Ｒｚ（十点平均粗さ）で１０〜２０μｍとす
ることが好ましく、これにより、適正なトナー搬送性及
びトナー帯電量を得ることができる。

【００１９】樹脂層皮膜の形成方法としては、スプレー
法やディッピング法などの方法があるが、後記実施例に
おいては、スプレー法を用いた。すなわち、樹脂に導電
性付与材を分散させたものを溶剤により希釈して塗料と
し、あらかじめ粗面化処理されたアルミニウム製スリー
ブ基体の表面に、樹脂層皮膜をスプレー法によって形成
した。

【００２０】

〔樹脂層皮膜形成用の塗料〕

・樹脂：レゾール型フェノール樹脂…１００重量部・導電性付与材：カーボンブラック…１５重量部・希釈剤：エタノール、ＭＩＢＫ

【００２１】実施例２アルミニウム製スリーブ基体の表面をサンドブラストで
粗面化処理した後、下記組成の塗料をスプレー法により
塗布して樹脂層皮膜を形成した。〔樹脂層皮膜形成用の塗料〕・樹脂：レゾール型フェノール樹脂…１００重量部・導電性付与材：カーボンブラック…１５重量部グラファイト…５重量部・希釈剤：エタノール、ＭＩＢＫ

【００２２】比較例１アルミニウム製スリーブ基体の表面をサンドブラストで
粗面化処理したが、樹脂層皮膜は形成しなかった。

【００２３】比較例２アルミニウム製スリーブ基体の表面をサンドブラストで
粗面化処理した後、下記組成の塗料をスプレー法により
塗布して樹脂層皮膜を形成した。〔樹脂層皮膜形成用の塗料〕・樹脂：レゾール型フェノール樹脂…１００重量部・導電性付与材：カーボンブラック…５重量部・希釈剤：エタノール、ＭＩＢＫ

【００２４】比較例３アルミニウム製スリーブ基体の表面をサンドブラストで
粗面化処理した後、下記組成の塗料をスプレー法により
塗布して樹脂層皮膜を形成した。〔樹脂層皮膜形成用の塗料〕・樹脂：レゾール型フェノール樹脂…１００重量部・導電性付与材：カーボンブラック…３０重量部グラファイト…１０重量部・希釈剤：エタノール、ＭＩＢＫ

【００２５】実施例１，２および比較例２，３において
樹脂層皮膜は、以下のようにして形成した。すなわち、
サンドブラスト処理により表面粗さＲｚ９〜１３μｍに
粗面化したアルミニウム製スリーブ基体の表面に、上記
組成で調合された塗料液を、スプレー法により膜厚約１
０μｍにコートした後、１５０℃にて３０分間、塗膜の
熱硬化を行った。

【００２６】［表１］、［表２］にそれぞれの現像ロー
ラを用いて画像評価を行った結果を示す。画像評価は、
画像面積率が６％のものを連続出力し、例えば２００
枚、５００枚出力終了後に、図３に示すような画像４１
を出力して残像及び、黒ベタ部の濃度を評価した。

【００２７】

【表１】

【００２８】画像評価は３段階のランク評価で行った。・ランク３：殆ど残像が見られない・ランク２：若干残像が見られるが、支障がない・ランク１：はっきり残像が確認できる比較例１では、出力枚数２００枚程度から、スリーブ上
にトナー融着が発生した。

【００２９】

【表２】

【００３０】比較例３では、［表１］から残像の問題は
ないものの、［表２］から画像濃度が低下してしまう問
題があることが判る。これは、スリーブ表面が摩耗した
ためである。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、以下の作用効果が得ら
れる。（１）請求項１の発明による作用効果マグネットローラと、その外周に自在に回転し得るスリ
ーブとを有する現像ローラの製造において、粗面化処理
したスリーブ基体表面に樹脂層皮膜を形成することによ
り、該皮膜の密着性が高くなる。また、樹脂層皮膜形成
用のフェノール樹脂に導電性付与材を添加することによ
り、鏡像力に起因するスリーブ上へのトナー付着を防止
することができる。さらに、フェノール樹脂皮膜とする
ことにより、スリーブ表面の耐熱性及び機械的強度（硬
度、耐摩耗性等）が高まる。

【００３２】（２）請求項２の発明による作用効果スリーブ基体表面の表面粗さを、樹脂層皮膜の表面粗さ
よりも小さくすることにより、皮膜の膜厚が薄くても、
スリーブ下地（基体）が露出するのを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造された現像ローラを備える現
像装置の構造を示す概略断面図である。

【図２】本発明により製造された現像ローラの構造を示
す横断面図である。

【図３】実施例および比較例において出力した画像を示
す説明図である。

【図４】従来の現像装置の構造を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１現像ローラ２芯金３ケーシング４トナー５マグネットローラ６スリーブ基体７樹脂層皮膜８スリーブ９バイアス電源１０トナー撹拌部材１１ブレード（弾性板）１２トナー規制ブレード１５マグネットローラ２０感光体ドラム２８スリーブ３０現像ローラ４１画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネットローラと、その外周に自在に
回転し得るスリーブとを有する現像ローラの製造方法に
おいて、前記スリーブの基体表面に粗面化処理を施した
後、該粗面上に、導電性付与材を含有するフェノール樹
脂の樹脂層皮膜を形成することを特徴とする現像ローラ
の製造方法。
【請求項２】前記粗面化処理後のスリーブ基体表面の
表面粗さを、前記樹脂層皮膜の表面粗さよりも小さくす
ることを特徴とする請求項１に記載の現像ローラの製造
方法。