JP3070899B2 - 電子写真現像装置 - Google Patents
電子写真現像装置Info
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0818—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by the structure of the donor member, e.g. surface properties
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- G03G2215/08—Details of powder developing device not concerning the development directly
- G03G2215/0855—Materials and manufacturing of the developing device
- G03G2215/0858—Donor member
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
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- Y10T428/1386—Natural or synthetic rubber or rubber-like compound containing
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置の静電潜
像を現像するための現像装置、特に、一成分非磁性方式
の現像ロールに関するものである。
像を現像するための現像装置、特に、一成分非磁性方式
の現像ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の電子写真現像装置には、現像部の小形化を図るた
め、一成分現像剤が使用されるものがある。この一成分
現像剤を使用する現像装置では、静電潜像が形成される
ドラム状の潜像担持体（感光体）に、現像ロールが接
触、或いは近接して配置される。現像ロールの表面には
トナーカートリッジからのトナーがトナー供給ローラに
よって供給され、供給されたトナーは現像ロールの回転
に伴って、現像ロールの表面に近接して配置されたトナ
ー層厚規制部材によって薄層化されるとともに、所定の
極性に摩擦帯電される。トナー層厚規制部材を通過した
トナーは、現像ロールの表面に担持状態で搬送され、現
像ロールと感光体との対向部である現像領域に運ばれ、
感光体表面に形成された静電潜像に静電気的に移行し、
静電潜像を可視化する。
リ等の電子写真現像装置には、現像部の小形化を図るた
め、一成分現像剤が使用されるものがある。この一成分
現像剤を使用する現像装置では、静電潜像が形成される
ドラム状の潜像担持体（感光体）に、現像ロールが接
触、或いは近接して配置される。現像ロールの表面には
トナーカートリッジからのトナーがトナー供給ローラに
よって供給され、供給されたトナーは現像ロールの回転
に伴って、現像ロールの表面に近接して配置されたトナ
ー層厚規制部材によって薄層化されるとともに、所定の
極性に摩擦帯電される。トナー層厚規制部材を通過した
トナーは、現像ロールの表面に担持状態で搬送され、現
像ロールと感光体との対向部である現像領域に運ばれ、
感光体表面に形成された静電潜像に静電気的に移行し、
静電潜像を可視化する。
【０００３】図３は従来の現像ロールの断面図である。
代表的な現像ロール１は、図に示すように、芯金３の外
周面にゴム弾性層５を形成することにより構成されてい
る。現像ロール１の表面は、良好な印刷濃度となる平均
トナー層厚２０μｍが得られるように、Ｒz （十点平均
あらさ）＝４〜１０μｍ程度に表面研磨されている。た
だし、良好な印刷濃度を得るための平均トナー層厚は、
トナーの染色剤であるカーボンの種類、部数、トナー層
形成時の充填率により左右される。また、トナーとして
は、結着樹脂としてスチレン−ブチルアクリレート共重
合体１００重量部、着色剤としてカーボンブラック（電
気化学株式会社 商品名）８重量部、低分子量ポリプロ
ピレン４重量部、含金染料２重量部を混練・成形後、重
合法により製造された球形状のものが使用される。
代表的な現像ロール１は、図に示すように、芯金３の外
周面にゴム弾性層５を形成することにより構成されてい
る。現像ロール１の表面は、良好な印刷濃度となる平均
トナー層厚２０μｍが得られるように、Ｒz （十点平均
あらさ）＝４〜１０μｍ程度に表面研磨されている。た
だし、良好な印刷濃度を得るための平均トナー層厚は、
トナーの染色剤であるカーボンの種類、部数、トナー層
形成時の充填率により左右される。また、トナーとして
は、結着樹脂としてスチレン−ブチルアクリレート共重
合体１００重量部、着色剤としてカーボンブラック（電
気化学株式会社 商品名）８重量部、低分子量ポリプロ
ピレン４重量部、含金染料２重量部を混練・成形後、重
合法により製造された球形状のものが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像ロ
ール１は、印字動作中、トナー供給ローラ、トナー層厚
規制部材、感光体と、トナーを介して圧接状態で擦れ合
うため、表面の研磨目が磨耗してなくなり、２０００枚
程度の印字枚数で表面粗度がＲz ＝１〜２μｍ程度とな
ってしまい、トナー層厚規制部材による形成後のトナー
層厚が１０〜１５μｍ程度に減少し、印字濃度が薄くな
ってしまう虞れがあった。また、磨耗の程度は、現像ロ
ール１のゴム弾性材料の耐磨耗特性、又はトナーの形状
によっても差があり、シリコーンゴムの場合、ウレタン
ゴムと比較すると悪く、又、粉砕法によるトナーの場
合、重合法による球状のトナーと比較するとかなり悪
い。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、経時的
或いは装置寿命の中で、現像ロールの表面粗度を一定に
保つことができる電子写真現像装置を提供し、もって、
良好な印刷濃度の長期確保を図ることを目的とする。
ール１は、印字動作中、トナー供給ローラ、トナー層厚
規制部材、感光体と、トナーを介して圧接状態で擦れ合
うため、表面の研磨目が磨耗してなくなり、２０００枚
程度の印字枚数で表面粗度がＲz ＝１〜２μｍ程度とな
ってしまい、トナー層厚規制部材による形成後のトナー
層厚が１０〜１５μｍ程度に減少し、印字濃度が薄くな
ってしまう虞れがあった。また、磨耗の程度は、現像ロ
ール１のゴム弾性材料の耐磨耗特性、又はトナーの形状
によっても差があり、シリコーンゴムの場合、ウレタン
ゴムと比較すると悪く、又、粉砕法によるトナーの場
合、重合法による球状のトナーと比較するとかなり悪
い。本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、経時的
或いは装置寿命の中で、現像ロールの表面粗度を一定に
保つことができる電子写真現像装置を提供し、もって、
良好な印刷濃度の長期確保を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る電子写真現像装置の構成は、芯金の外周
面に弾性層を形成することで現像ロールを構成し、この
現像ロールの弾性層表面に担持された薄層のトナーによ
って、感光体上の静電潜像を現像する電子写真現像装置
において、弾性層はゴム弾性体材料を成分とするととも
に電気的絶縁物の微粉末が添加され、弾性層と電気的絶
縁物の微粉末との磨耗の差により電気的絶縁物の微粉末
が脱落し、弾性層の表面粗度がＲｚ（十点平均あらさ）
＝８〜１０μｍに保たれることを特徴とするものであ
る。
の本発明に係る電子写真現像装置の構成は、芯金の外周
面に弾性層を形成することで現像ロールを構成し、この
現像ロールの弾性層表面に担持された薄層のトナーによ
って、感光体上の静電潜像を現像する電子写真現像装置
において、弾性層はゴム弾性体材料を成分とするととも
に電気的絶縁物の微粉末が添加され、弾性層と電気的絶
縁物の微粉末との磨耗の差により電気的絶縁物の微粉末
が脱落し、弾性層の表面粗度がＲｚ（十点平均あらさ）
＝８〜１０μｍに保たれることを特徴とするものであ
る。
【０００６】
【作用】ゴム弾性体材料中に均一に分散された電気的絶
縁物の微粉末は、弾性層の表面がトナーを介して擦られ
ると、弾性層と電気的絶縁物の微粉末との磨耗の差によ
り、弾性層表面から脱落する。そして、弾性層表面で
は、脱落した電気的絶縁物の微粉末の粒径に比例したＲ
ｚ＝８〜１０μｍの表面粗度が得られる。したがって、
印字動作中に弾性層の表面がトナーを介して擦られて
も、現像ロールの表面では、その表面粗度が、経時的或
いは装置寿命の中でほぼ一定に保たれる。
縁物の微粉末は、弾性層の表面がトナーを介して擦られ
ると、弾性層と電気的絶縁物の微粉末との磨耗の差によ
り、弾性層表面から脱落する。そして、弾性層表面で
は、脱落した電気的絶縁物の微粉末の粒径に比例したＲ
ｚ＝８〜１０μｍの表面粗度が得られる。したがって、
印字動作中に弾性層の表面がトナーを介して擦られて
も、現像ロールの表面では、その表面粗度が、経時的或
いは装置寿命の中でほぼ一定に保たれる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係る電子写真現像装置の好適
な実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明電子写真現像装置の構成概要図、図２は現像ロールの
断面図である。現像装置１１に装着されたトナーカート
リッジ１３内にはトナー１５が収容され、トナー１５は
アジテータ１７によって、図１において時計方向に回転
するトナー供給ローラ１９へ運ばれる。トナー供給ロー
ラ１９には現像ロール２１が近接して配置され、現像ロ
ール２１はトナー供給ローラ１９によってトナー１５が
表面の弾性層２３に供給される。弾性層２３の表面に供
給されたトナー１５は、現像ロール２１の回転に伴って
担持されつつ、所定の極性に摩擦帯電されるとともに、
トナー層厚規制部材２５によって薄層化される。そし
て、現像ロール２１の弾性層２３に担持されたトナー１
５は、現像ロール２１と感光体２７との対向部である現
像領域に運ばれ、感光体２７表面に形成された静電潜像
に静電気的に移行し、静電潜像が可視化される。
な実施例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明電子写真現像装置の構成概要図、図２は現像ロールの
断面図である。現像装置１１に装着されたトナーカート
リッジ１３内にはトナー１５が収容され、トナー１５は
アジテータ１７によって、図１において時計方向に回転
するトナー供給ローラ１９へ運ばれる。トナー供給ロー
ラ１９には現像ロール２１が近接して配置され、現像ロ
ール２１はトナー供給ローラ１９によってトナー１５が
表面の弾性層２３に供給される。弾性層２３の表面に供
給されたトナー１５は、現像ロール２１の回転に伴って
担持されつつ、所定の極性に摩擦帯電されるとともに、
トナー層厚規制部材２５によって薄層化される。そし
て、現像ロール２１の弾性層２３に担持されたトナー１
５は、現像ロール２１と感光体２７との対向部である現
像領域に運ばれ、感光体２７表面に形成された静電潜像
に静電気的に移行し、静電潜像が可視化される。
【０００８】この現像装置１１における現像ロール２１
は、次の実施例によって得られたものである。 実施例Ｉ 分子両末端鎖がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
ジメチルポリシロキサン生ゴム１００部と、表面積７０
ｍ2 ／ｇのカーボンブラック２０部と、ヒュームドシリ
カ２０部とを均一に混合し、半導電シリコーンゴムスト
ックを調整した。次に、このシリコーンゴムストック１
００部に対し、電気的絶縁物であるジメチルポリシロキ
サンのパウダー（粒径５〜２０μｍ）を１３０部、ジ−
ｔ−ブチル−パーオキサイドを０．５部の割合で配合
し、均一に混練した。得られた混練物を板状品に成形
し、この成形品で芯金２９（図２参照）を挟んで型には
め込み、１７０°ｃ、２００ｋｇ／ｃｍ2 で約１５分間
プレス加流した後、２００°ｃで２１時間２次加流し、
所定の寸法に弾性層２３の表面を研磨することにより現
像ロール２１を得た。
は、次の実施例によって得られたものである。 実施例Ｉ 分子両末端鎖がジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
ジメチルポリシロキサン生ゴム１００部と、表面積７０
ｍ2 ／ｇのカーボンブラック２０部と、ヒュームドシリ
カ２０部とを均一に混合し、半導電シリコーンゴムスト
ックを調整した。次に、このシリコーンゴムストック１
００部に対し、電気的絶縁物であるジメチルポリシロキ
サンのパウダー（粒径５〜２０μｍ）を１３０部、ジ−
ｔ−ブチル−パーオキサイドを０．５部の割合で配合
し、均一に混練した。得られた混練物を板状品に成形
し、この成形品で芯金２９（図２参照）を挟んで型には
め込み、１７０°ｃ、２００ｋｇ／ｃｍ2 で約１５分間
プレス加流した後、２００°ｃで２１時間２次加流し、
所定の寸法に弾性層２３の表面を研磨することにより現
像ロール２１を得た。
【０００９】そして、現像ロール２１を現像装置１１に
組み込み、実印刷試験を２００００枚複写実行し、印刷
濃度を評価したところ、初期から２００００枚の間、印
刷濃度には殆ど変化が見られなかった。また、弾性層２
３の表面粗度を測定したところ、初期Ｒz ＝８〜１０μ
ｍのものが２００００枚印刷後もＲz ＝８〜１０μｍで
あり、研磨目が消失することがなかった。これは、添加
したジメチルポリシロキサンの粒径５〜２０μｍのパウ
ダーが、シリコーンゴム中に均一に分散されているた
め、印字動作中、弾性層２３の表面がトナー供給ローラ
１９、トナー層厚規制部材２５、感光体２７とトナー１
５を介して圧接しながら擦られると、主ゴムと添加パウ
ダーとの耐磨耗性の差異により、主ゴムから添加パウダ
ーが脱落し、脱落した添加パウダーの粒径に比例した表
面粗度が常に現像ロール２１の表面で得られることにあ
る。この結果、経時的或いは装置寿命の中で、現像ロー
ル２１の表面粗度は、ほぼ一定となるのである。
組み込み、実印刷試験を２００００枚複写実行し、印刷
濃度を評価したところ、初期から２００００枚の間、印
刷濃度には殆ど変化が見られなかった。また、弾性層２
３の表面粗度を測定したところ、初期Ｒz ＝８〜１０μ
ｍのものが２００００枚印刷後もＲz ＝８〜１０μｍで
あり、研磨目が消失することがなかった。これは、添加
したジメチルポリシロキサンの粒径５〜２０μｍのパウ
ダーが、シリコーンゴム中に均一に分散されているた
め、印字動作中、弾性層２３の表面がトナー供給ローラ
１９、トナー層厚規制部材２５、感光体２７とトナー１
５を介して圧接しながら擦られると、主ゴムと添加パウ
ダーとの耐磨耗性の差異により、主ゴムから添加パウダ
ーが脱落し、脱落した添加パウダーの粒径に比例した表
面粗度が常に現像ロール２１の表面で得られることにあ
る。この結果、経時的或いは装置寿命の中で、現像ロー
ル２１の表面粗度は、ほぼ一定となるのである。
【００１０】実施例II 実施例Ｉのシロキサン・パウダーの代わりに、粒径５〜
２０μｍのガラス製球形微粉体を１３０部配合すること
により弾性層２３を形成した現像ロール２１によって
も、実施例Ｉと同様の結果が得られた。
２０μｍのガラス製球形微粉体を１３０部配合すること
により弾性層２３を形成した現像ロール２１によって
も、実施例Ｉと同様の結果が得られた。
【００１１】実施例III 実施例Ｉのシロキサン・パウダーの代わりに、粒径５〜
１０μｍの球形シリカ１３０部を配合し、同様な方法で
弾性層２３を形成した現像ロール２１によっても、印刷
試験を行ったところ、同様の結果を得ることができた。
１０μｍの球形シリカ１３０部を配合し、同様な方法で
弾性層２３を形成した現像ロール２１によっても、印刷
試験を行ったところ、同様の結果を得ることができた。
【００１２】実施例IV スポンジのゴム材料として半導電シリコーンゴムを用
い、セルの大きさが２〜５０μｍの微細気泡を含み、発
泡倍率が１．３〜３倍の微細発泡スポンジにより弾性層
２３を形成した現像ロール２１によっても、実施例Ｉと
同様の結果を得ることができた。
い、セルの大きさが２〜５０μｍの微細気泡を含み、発
泡倍率が１．３〜３倍の微細発泡スポンジにより弾性層
２３を形成した現像ロール２１によっても、実施例Ｉと
同様の結果を得ることができた。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る電子写真現像装置によれば、弾性層のゴム弾性体材料
に電気的絶縁物の微粉末を添加して現像ロールを構成
し、印字動作中に弾性層の表面がトナーを介して擦られ
てもゴム弾性体材料中から電気的絶縁物の微粉末が脱落
し、弾性層の表面粗度がＲｚ＝８〜１０μｍに保たれる
ようにしたので、現像ロールの表面粗度を経時的或いは
装置寿命の中でほぼ一定に確保することができる。この
結果、現像ロール上に形成されるトナー層厚が初期より
変化せず、良好な印刷濃度を長期に渡り確保することが
可能となる。
る電子写真現像装置によれば、弾性層のゴム弾性体材料
に電気的絶縁物の微粉末を添加して現像ロールを構成
し、印字動作中に弾性層の表面がトナーを介して擦られ
てもゴム弾性体材料中から電気的絶縁物の微粉末が脱落
し、弾性層の表面粗度がＲｚ＝８〜１０μｍに保たれる
ようにしたので、現像ロールの表面粗度を経時的或いは
装置寿命の中でほぼ一定に確保することができる。この
結果、現像ロール上に形成されるトナー層厚が初期より
変化せず、良好な印刷濃度を長期に渡り確保することが
可能となる。
【図１】本発明電子写真現像装置の構成概要図である。
【図２】現像ロールの断面図である。
【図３】従来の現像ロールの断面図である。
１１ 電子写真現像装置 １５ トナー ２１ 現像ロール ２３ 弾性層 ２７ 感光体 ２９ 芯金
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−113715（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−88381（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−314066（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−70876（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245777（ＪＰ，Ａ) 「新版高分子辞典」1989年９月10日株 式会社朝倉書店発行高分子学会，高分子 辞典編集委員会編Ｐ．354−355「発泡成 形」の項 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/08 501
Claims (2)
- 【請求項１】 芯金の外周面に弾性層を形成することで
現像ロールを構成し、該現像ロールの前記弾性層表面に
担持された薄層のトナーによって、感光体上の静電潜像
を現像する電子写真現像装置において、 前記弾性層は、ゴム弾性体材料を成分とするとともに電
気的絶縁物の微粉末が添加され、 前記弾性層と前記電気的絶縁物の微粉末との磨耗の差に
より前記電気的絶縁物の微粉末が脱落し、 前記弾性層の表面粗度がＲｚ（十点平均あらさ）＝８〜
１０μｍに保たれることを特徴とする電子写真現像装
置。 - 【請求項２】 前記電気的絶縁物の微粉末は、前記弾性
層の基礎となる材料と同一材料であることを特徴とする
請求項１記載の電子写真現像装置。
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Cited By (1)
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1995
- 1995-09-11 US US08/526,214 patent/US5610695A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
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| JPH0882995A (ja) | 1996-03-26 |
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