JPS62143074A - 現像装置用の現像剤担持体の製造方法 - 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】 技術分野 本発明は作像装置に用られる現像装置用の現像剤担持体
の製造方法に関する。

亘メ且皿 ＠像剤担持体上に現像剤を担持し、この現像剤で潜像担
持体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置は電
子複写機、静電記録装置、プリンタ、あるいはファクシ
ミリ等の各種作像装置において従来より広く採用されて
いる。この場合、可視像化されるべき静電潜像をその空
間周波数の高低によって大別すると、高空間周波数成分
から成る所謂ライン画像（線状の静電潜像）と、主とし
て低空間周波数成分から成る所謂ベタ画像（面状の静電
潜像）とに分けることができ、これらライン画像とベタ
画像を可視像化する際には異った要求が課せられる。す
なわち、ベタ画像についてはその表面電位の高低に応じ
た濃度の可視像を得べきことが要求され、ライン画像に
ついては、その表面電位が高いときだけでなく、これが
比較的低いときにも高い濃度の可視像を得るべきことが
要求される。このような要求は現像剤としてトナー以外
にキャリヤを含む二成分系現像剤を用いると比較的簡単
に満たすことができる。ところがキャリヤを含まずトナ
ー粒子のみまたはこれに補助成分を含有するトナーから
なる一成分系現像剤を用いた現像装置によっては、上記
要求を満た゛すことが困難であった。このような観点か
ら、−成分系現像剤を用いたときも上述した要求を満足
させることの可能な現像剤担持体が提案されている（た
とえば特開昭５７−４１４１６３号）。この提案に係る
現像剤担持体は、導電性支持体と、この支持体に支持さ
れかつ微小電極としての用をなす多数の導電性粒子とか
らなり、これら導電性粒子は上記導電性支持体に対して
電気的に絶縁状態にあると共に、導電性粒子同志も実質
的に互いに絶縁状態を保っている。

また上述した現像剤担持体の製造方法として次の方法が
提案されている。すなわち導電性支持体上に誘電体層を
形成し、その上に接着剤を塗布した後、絶縁コート処理
された導電性粒子を散布し、さらにその上に接着剤を塗
布して固化せしめた後、その表面を研削して、導電性粒
子を表面に露出する方法（特開昭５８−７２９６８号公
報参照）である。ところがこの方法は製造工程が複雑で
あり、特に散布される導電性粒子に予め絶縁コートする
こと、およびこれを分級して分散しながら散布すること
が大変煩雑であり、このため現像剤担持体の製造コスト
が高くなる恐れがあった。

ｌ煎 本発明の目的は上記従来の欠点を除去し、簡単かつ低コ
ストで現像剤担持体を得ることの可能な現像剤担持体の
製造方法を提供することである。

立腹 本発明は上記目的を達成するため、導電性の支持体上に
直接または接着剤を介して誘電体層を形成し、その上に
液状ないしは流動状または半流動状の物質中に導電性粒
子を含有した材料を重ねることにより、互いに電気的に
絶縁状態にある複数の導電性粒子が充填された導電性粒
子充填層を形成することを噴霧塗装する現像装置用の現
像剤担持体の製造方法を提案する。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

先ず本発明の理解のため、本発明により製造された現像
剤担持体を有する現像装置の一例を簡単に説明する。

第１図において、現像装置のトナー容器１内にはトナー
粒子のみ、あるいはこれに補助成分を含有するトナー（
すなわち−成分系現像剤）２が収容されている。このト
ナーは非磁性トナーであっても磁性トナーであってもよ
い。トナー容器１内のトナー２はアジテータ３によって
、たとえば反時計方向に回転する供給ローラ４に運ばれ
る。このローラ４に対向して現像剤担持体５が位置し、
本例における現像剤担持体５は、反時計方向に回転駆動
される現像ローラとして構成されている。

トナー容器１内のトナーは供給ローラ４によってこの現
像剤担持体５の表面に供給され（矢印Ａ）、供給された
トナーはこの担持体５の回転に伴ってその表面に担持さ
れつつ、層厚規制部材６によって薄層化されると共に所
定の極性に摩擦帯電される。規制部材通過後のトナーは
さらに現像剤担持体５に担持されて搬送され、潜像担持
体（図の例ではドラム状に形成され矢印Ｂ方向に回転す
る感光体７）と現像剤担持体５との対向した現像領域に
運ばれ、ここで現像剤担持体５上のトナーが感光体７に
形成された静′貨潜像に静電的に移行し、該潜像が可視
像化される。

図に一例として示したローラ状の現像剤担持体５は、第
２図にも示すようにたとえば金属から成る中空円筒状の
導電性支持体８と、その上に接着剤９を介して形成され
た誘電体層１０と、さらにその外側に重ねて形成された
導電性粒子充填層１１とから構成されている。導電性粒
子充填層１１は互いに電気的に絶縁状態にある導電性粒
子を含有する層であり、導電性粒子を含む誘電性の塗料
等を誘電体層上に塗装することにより形成される。

誘電体層１０は適宜な誘電性物質、たとえばゴムから成
り、したがって導電性粒子充填層１１の導電性粒子は互
いに絶縁状態にあるだけでなく、導電性支持体８に対し
ても電気的に絶縁されている。

導電性粒子の平均粒径はたとえば１００μ程度である。

このような現像剤担持体を用いることにより、現像剤と
して、キャリアを含まない一成分系現像剤を使用しても
静電潜像の可視像化時に有効なエツジ効果が得られ、特
にライン画像の潜像の現像効率を高めることができ１階
調性とシャープ性に優れ、地汚れの少ない可視像を得る
ことが可能である。第３図は作像装置が電子複写機であ
る場合の複写すべき原稿の画像濃度を横軸にとり、縦軸
に得られる可視像の濃度をとって示したグラフであり１
通常のオペレータは原稿が小幅なライン画像、たとえば
文字画像であるときは、破線Ｘで示すようにその濃度が
低いときも高濃度の可視像を欲し、逆に面状のベタ画像
からは実線Ｙで示す如く、原稿画像の濃度に対応した濃
度の可視像を得たいと考えるのが普通であり、導電性粒
子の微小電極を用いた現像装置はこの要求に合致ないし
は対応した可視像を形成することができる。これは電気
的にフロート状態にある多数の導電性粒子により得られ
る効果であり、その原理は先にも示した特開昭５７−１
１４１６３号公報等に詳しく開示されているので、ここ
ではその説明を省略する。

導電性粒子が現像剤担持体表面に露出していると、フロ
ート電極としての機能を高めることができるが、この場
合にはこの粒子に蓄積する電荷を除去するため、第り図
に示した除電ブラシ１２によって電荷を除去することが
望ましい。

次に現像剤担持体５の特に有利な製造方法の一例を第２
図を参照しながら説明する。先ず第２図に示した導電性
支持体８を用意する。図示した支持体８は中空円筒状の
形態を有しているが、もちろん他の形態を有する支持体
であってもよい。現像剤担持体を使用する現像装置が、
磁性トナーを用い、かつこれを現像剤担持体に内股され
たマグネットの作用で搬送する形式の装置であるときは
、現像剤担持体が非磁性体である必要があるため、導電
性支持体８として非磁性体から成るものを用意する。

次に支持体８の外周面を脱脂処理し、しかる後この外周
面全体に加硫接着剤９（たとえば商品名；ダムロック２
０５：ロード・ファーイースト社製）を塗布し、室温に
て約３０分乾燥する。次に、ＮＢＲ（アクリロニトリル
ブタジェンゴム）をベースとした配合生地を厚さ１乃至
３ＩＩＩｇのシート状に圧延して、上記支持体の外周面
に接着剤９の上から必要厚さになるまで巻き付ける。こ
のものをコンプレッション式成形金型（圧縮成形用金型
）により加熱加硫する（通常の加硫条件、５０　ｋｇ／
　ａＪ　。

１６０℃、３０分）。これによってＮＢＲを主体とした
誘電体層１０が形成される。このコンプレッション成形
時にその両全型の境目によって誘電体層ＩＯの表面には
通常２本のパーティングラインが形成されるので、その
表面を研磨し１表面を円滑にしてＸ電体層１０の厚さを
一定に仕上げる。

次に、その表面を清浄にし、その上に液状ないしは流動
状または半流動状の物質（たとえば塗料）中に導電性粒
子を含有する材料を重ねる。本例ではアルミニウム粒子
から成る導電性粒子を含有したゴム用二液反応性ウレタ
ン塗料（たとえばニーラック５Ｌ−３２２６０／ニーラ
ックＰＵ−６１４：広野化学工業（株）製）が用いられ
、この材料を圧送式エアスプレーによって誘電体層１０
に噴霧塗装し、これを誘電体層１０に重ねる。しかる後
、室温にて約１０分乾燥後、１００°Ｃで６０分加熱乾
燥してアルミニウム粒子の導電性粒子を含む導電性粒子
充填層１１を形成する。上記塗料は絶縁性を示す物質で
あるため、導電性粒子充填Ｆｆｌｌｌ中の多数のアルミ
ニウム粒子は互いに電気的に絶縁状態にある。勿論、各
粒子は支持体８に対しても絶縁状態にある。必要により
、この充填層１１の表面を研削して、導電性粒子を表面
に露出させて電極効果を向上させると共に、要求機能に
応じた表面粗さに仕上げる。

導電性粒子としては、アルミニウム（Ａｆｌ）のほか、
銅（Ｃｕ）、真鍮、砲金などの金属粒子、および導電性
ポリマー組成物の粉末粒子等を用いることができる。

また上記実施例のように、誘電体層１０をＮＢＲの如き
弾性体から構成すると、完成した現像剤担持体５を第１
図に示すように感光体７に押し付けて接触現像を行った
場合、この担持体５の表面を弾性変形させ、該担持体５
の周方向における、支持体５と感光体７の適切な接触幅
（現像ニップ幅）を簡単かつ確実に得ることができる。

この目的で、誘電体層１０の硬度を、ＪＩＳＡ型ゴム硬
度計で１０乃至７０に設定することが有利である。誘電
体層１０としてＮＢＲまたはその他のゴムを用いれば、
このような硬度を確実に維持することができる。また上
記のような接触現象を行うときは誘電体層１０の外側の
導電性粒子充填層１１もゴム状弾性を有するように構成
することが望ましい。この層１１が容易に弾性変形すれ
ば、その割れを防止することもできる。層１１を上記実
施例のように塗料、特にウレタン塗料を用いた場合も、
その材料を選択することによって確実に層１１に弾性を
持たせることができる。

誘電体層１０として、ＮＢＲを主体としたものを用いる
と、ＮＢＲの分子の一部を構成しているアクリロニトリ
ルにより極性を示し、アクリロニトリルの含有量により
誘電率を大幅に調整することが可能であり、誘電体層１
０の誘電率を簡単に所望する値に設定することができる
利点も得られる。またＮＢＲについては、価格も比較的
安価であり、アクリロニトリルの異った各種のグレード
品が市販されているので選択の自由度も高い。もちろん
、誘電体層１０として非極性ゴムをベースとしたものを
用い、これにカーボンブラックのような高誘電率付与剤
を配合し、その誘電率を調整することもできるが、一般
にカーボンブラックを均一に分散することは難しく、ま
た加工中における配合剤の配向の問題が派生するため、
誘電率の均一な分布が得難く、完成した現像剤担持体の
誘電率にむらが生じる恐れがある。またカーボンブラッ
クのような配合剤を多量に添加すると、ゴムの弾性が低
下し、既述のように現像剤担持体を弾性変形させること
が難しくなり、適切な現像ニップ幅を得にくくなる。そ
の点、ＮＢＲを用いればカーボンブラックのような配合
剤を添加しなくとも、前述のように誘電率のコントロー
ルを行うことができ、よって誘電体層１０の弾性を高く
保つことが可能であり、感光体の形態に合せて容易に現
像剤担持体を弾性変形させ、適切な現像ニップ幅を確実
に得ることが可能となる。

前述の実施例では誘電体層１０を接着剤９を介して導電
性支持体８に積層したが、支持体８の表面をブラスト処
理したり、誘電体層１０を構成する物質（たとえばゴム
）に粘着剤を入れてその接着性を高めるようにすれば、
接着剤なしで直接支持体上に誘電体層１０を形成するこ
ともできる。

本発明は、現像剤担持体がローラ以外の形態に形成され
ているときも適用でき、また本発明により製造された現
像剤担持体は電子複写機、静電記録装置、プリンタ、フ
ァクシミリ等の各種作像装置における現像装置に用いる
ことができる。またこの現像剤担持体を第１図に示した
現像装置以外の各種形式の＠像装置に利用できることも
当然である。

匁弓」 本発明によれば、液状ないしは流動状または半流動状の
物質中に導電性粒子を含有した材料を誘電体層の上に重
ねて導電性粒子充填層を形成するので、従来のように導
電性粒子を予め絶縁コートする必要はなく、また従来の
ように導電性粒子を散布する必要がないので、製造工程
を大幅に簡素化できる。よって現像剤担持体のコストの
低減か可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は現像剤担持体を有する現像装置の−例を示す断
面図、第２図は現像剤担持体の縦断面図、第３図はフロ
ート電極としての導電性粒子により得られる効果を説明
するグラフである。 ５・・・現像剤担持体　　　８・・・導電性支持体９・
・・接着剤　　　　　　１０・・・誘電体層１１・・・
導電性粒子充填層 手続補正書（自発） 昭和６１年２月２７日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性の支持体上に直接または接着剤を介して誘
   電体層を形成し、その上に液状ないしは流動状または半
   流動状の物質中に導電性粒子を含有した材料を重ねるこ
   とにより、互いに電気的に絶縁状態にある複数の導電性
   粒子が充填された導電性粒子充填層を形成することを特
   徴とする現像装置用の現像剤担持体の製造方法。
2. （２）前記誘電体層の硬度がＪＩＳＡ型ゴム硬度計で１
   ０乃至７０である特許請求の範囲第１項に記載の製造方
   法。
3. （３）前記誘電体層の材質がＮＢＲを主体としたもので
   ある特許請求の範囲第１項または第２項に記載の製造方
   法。
4. （４）形成された導電性粒子充填層がゴム状弾性を有す
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のうちいずれか１つ
   に記載の製造方法。
5. （５）液状ないしは流動状または半流動状の前記物質が
   塗料から成り、誘電体層に導電性粒子を含有したこの塗
   料を噴霧塗装する特許請求の範囲第１項乃至第４項のう
   ちいずれか１つに記載の製造方法。
6. （６）形成された導電性粒子充填層の表面を研削して少
   なくとも一部の導電性粒子を表面に露出させる特許請求
   の範囲第１項乃至第５項のうちいずれか１つに記載の製
   造方法。