JPH04321075A - 薄肉誘電体ロール及びその製造法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、ファクシミリや
レーザプリンタ等の電子写真方式現像装置に用いる現像
ロールに関し、更に詳しくはこの現像ロールの表面に直
接現像剤が接触するスリーブを用いない直接接触式電子
写真現像法に適した磁性を有する誘電体現像ロールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ等の電子写真現像
装置の一つの方式に、円柱または円筒状の金属製シャフ
トの外周にゴムマグネットが配置され、且つその表面を
細かい表面肌に仕上げた誘電体現像ロール（以下、誘電
体ロールと称す）を使用し、該誘電体ロールの表面にト
ナーを直接磁着させる直接接触方式の現像方式が提案さ
れている。例えば、特開昭６３−２２３６７５号公報記
載の現像装置では、感光体からなる潜像担持体に近接配
置される１成分磁性トナーを担持しながら現像領域に搬
送する現像剤搬送部材として、外周に磁力を有する磁石
体を用い、該磁石体の表面に集められたトナーを、帯電
部材との間隙で摩擦帯電させることによって磁石体表面
にトナー薄層を形成し、該トナー薄層を磁石体の回転と
ともに移動させることによってトナーを感光体に搬送す
るものを用いている。このようなマグネットロールにお
けるシャフト軸周に形成される磁石層は、ゴム系バイン
ダーに等方性Ｂａフェライトを分散したゴムマグネット
から形成されており、その層厚は１ｍｍ前後に設定され
ている。そして該ロールにて搬送されるトナーの量を規
制する目的でゴム質誘電体ロール表面に硬質のブレード
が圧設されている。

【０００３】かかる磁性を有する誘電体ロールはゴム原
料をフェライト等の配合物と共に混練してシート状とし
たものを金属シャフト上に巻き付けた後、高温でプレス
加工成形し、次いで表面を研磨仕上げする方法で製造さ
れている。

【０００４】

【発明で解決しようとする課題】このようなゴム系誘電
体ロールでは以下の様な問題があり、その解決が求めら
れていた。■ゴムマグネット改質の為の架橋や、ゴムマ
グネットをシャフトに接着する為に行う高温プレス時に
、マグネット層に割れが生じたり、シャフトとマグネッ
ト間に密着不良による間隙が発生したりすることがあり
、又、プレス圧力が部分的に不足した場合、加硫・架橋
時に発生するガスにより気泡が形成されて不均一な部分
が生じ、これら理由により磁界強度等の誘電体ロールの
特性に部分的変化が生じて、紙に転写された現像画像に
濃淡ムラが発生する問題がある。又、直接接触式電子写
真現像法においては誘電体ロール自体を帯電させる為、
その帯電特性が重要であるが、ゴムの加硫・架橋用の薬
剤の残留物やその他の不純物の存在に起因する帯電特性
の変動が問題となる。■ゴムは加工時の粘度が高いので
フェライト粉のような充填剤を混合すると更に粘度が上
昇して、加工が困難となる。特に平均粒子径が小さいフ
ェライト粉を用いるとこの傾向が顕著であることから、
加工性をより良くする為に、大きな粒径のフェライト粉
を使用しているが、粒径の大きいフェライト粉を使用す
るとマグネットロールの表面粗度を悪化させる問題があ
り、他方、表面粗度を改良する為に小粒径のフェライト
粉（異方性フェライト粉はこの条件を満たす）を用いる
と成形特性が悪化し、加工時トルクが大になる等、加工
上の制限があった。■ゴム加工ではゴム原料がクラム（
塊）状であるのでフェライト粉の均一分散が困難で、こ
の為、多大の工数が必要となるうえに、成形マグネット
の各部でフェライト含有量の不均一が生じやすく、着磁
の均一性が損なわれやすい。■一定の表面粗度を得る為
に研磨等を行っているものの、比較的大きい平均粒子系
のフェライト粉を用いているので粗大粒子の混入が多く
所望の微細な表面肌を得にくくて品質が安定せず、現像
画像の不均一が生じていた。■マグネット層の表面に時
折りピンホール状の欠陥が発生し、この為、着磁の均一
性が損なわれたり、マグネット層の表面肌の均一性が損
なわれる。

【０００５】そこで、本発明者らはゴムの代わりに熱可
塑性樹脂を用いればこれらの困難のほとんどを一挙に解
決可能であることを見いだし、■無機質の磁石粉を大量
に充填してなお機械的強度を確保することができ、■マ
グネットと接触する対象物にマグネット成分の移行や粘
着の問題が発生せず、■熱成形時の溶融粘度が低く、成
形性が良好なマグネット組成物として、ビニルエステル
含有量が２０〜４０重量％であって且つメルトインデッ
クスが５０以上のオレフィン／ビニルエステル共重合体
と塩素化ポリエチレンの混合物をバインダーとするフェ
ライト系フレキシブルマグネット組成物を既に提案して
いる。

【０００６】しかしながら、熱可塑性樹脂を用いたこと
によって上記問題の多くが改善されたものの、誘電体マ
グネット層の表面に時折りピンホール状の欠陥が発生す
ることを完全に抑制することはできなかった。したがっ
て、ピンホール状の欠陥が存在することによる着磁の不
均一や表面肌の不均一を完全になくすことはできなかっ
た。本発明はかかる現況に鑑みてなされたものであり、
マグネット層表面に発生しがちなピンホール状の表面欠
陥をなくし、マグネット層表面の着磁及び表面肌の安定
化をはかることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来技術のかかる課題を
解決する為に、誘電体ロールの表面欠陥に影響する因子
について鋭意研究の結果、ピンホール状の表面欠陥の発
生は従来使用されていたフェライトに原因があることを
見出し、本発明に到達した。即ち、従来使用されていた
フェライト粉は乾式微粉砕あるいは湿式微粉砕を行った
後、１０メッシュ前後のふるいで極く粗い巨大粒子を除
去しているのみである。従来のふるい工程で概ね１０メ
ッシュ程度の粗いふるいしか行っていない理由は、フェ
ライト粉は粉体流動性が悪く、ふるい工程の能率が悪い
ためであるが、このようなふるい工程を経ただけでは未
だ粗大粒子の混入が多く誘電体ロールの表面粗度に対す
る悪影響が大きいものであることが分かった。

【０００８】そこで、どの様なフェライトが好適かを研
究した結果、本発明が完成された。即ち、本発明は、マ
グネトプラムバイト型フェライト粉と有機高分子バイン
ダーとからなる薄肉ボンド磁石層を導電性基体上に積層
してなる薄肉誘電体ロールにおいて、前記フェライト粉
が平均粒子径１．５μｍ以下に湿式微粉砕され、且つ２
４メッシュ以下のふるいを通過したものであることを特
徴としている。有機高分子バインダーは熱可塑性樹脂で
あることが好ましく、ボンド磁石層は射出成形法により
被覆成形したり、押出成形法により被覆成形することも
可能である。

【０００９】

【実施例】次に本発明の詳細を実施例に基づき説明する
。本発明は、基本的にフェライトの粗大粒子を低減する
為には、先ず平均粒子径が１．５μｍ以下となる様に微
粉砕した後、これを２４メッシュ以下、更に好ましくは
３２メッシュ以下のふるいにかけ、このふるいを通過し
たもののみを用いれば表面状態の不安定さが大幅に改善
できることを見出したことに依拠している。更に、６４
メッシュ以下のふるいを通過したものであれば、より完
全である。

【００１０】微粉砕法には湿式法と乾式法があるが、湿
式法の方が粉砕程度が強く、粗大粒子の残留が少ないの
でより好ましい。細かいメッシュの使用で生じるふるい
能率の低下は遠心力などを加えてふるうことによって軽
減可能である。使用するフェライトはマグネトプラムバ
イト型フェライトであるが、バリウムフェライト及びス
トロンチウムフェライトが好適であり、バリウムフェラ
イトあるいはストロンチウムフェライトのいずれを使用
するかは、必要とする電気抵抗率の水準によって適宜選
択すればよい。

【００１１】本発明においてはフェライト粉のバインダ
ーは有機高分子化合物から適宜選択する。ゴム材料も使
用可能であるが、前記した種々の問題があることから、
熱可塑性樹脂が好適である。フレキシブルな材料が必要
な場合には塩素化ポリエチレン、エチレン／酢酸ビニル
コポリマー、無架硫のエチレンプロピレンジェンターポ
リマー等が例示でき、これらのバインダーを用いた場合
には押出成形法が加工方法として好適である。硬質の材
料が必要な場合にはポリアミド、ポリプロピレン、線状
飽和ポリエステル等が例示でき、この場合は射出成形法
が好適である。また、加工性、熱安定性、機械的強度そ
の他を改善する目的で各種の添加物を添加することも、
本発明のローラー特性を損なわない範囲であれば採用で
きる。添加剤としては、例えばカップリング剤等の表面
処理剤、可塑剤、安定剤、滑材、架硫剤または架橋剤、
充填剤などがある。

【００１２】次に本発明の効果を確かめるために行った
具体的実施例について述べる。 実施例１〜３ 塩素含有率３０重量％の塩素化ポリエチレン１００重量
部と三塩基性硫酸鉛３重量部からなる樹脂混合物を４０
体積％と、最大結晶粒界径が概ね０．５μｍのＢａフェ
ライトを水中で湿式微粉砕し、平均粒子径１．２μｍに
調整したうえ、２４メッシュ、３２メッシュ及び６４メ
ッシュのふるいをそれぞれ通過させて得られた等方性バ
リウムフェライト粉６０体積％とを高速回転刃ミキサー
で混合した後、熱ロールミルで１２０℃にて混練、カッ
トして成形用可塑性樹脂マグネット混練物を３種類得た
。これを直径１８ｍｍ、長さ２４０ｍｍのステンレス製
シャフト上にクロスヘッドダイを装着した押出機でシャ
フト表面に１．２ｍｍの厚さになるように１４０℃で被
覆成形した。成形物を旋盤にて直径が２０ｍｍになるよ
う精密切削し、磁性誘電体層である樹脂マグネット層の
厚みを１ｍｍとし、各混練物について各々１００本ずつ
のロールを作製した。このロールの表面を照明ルーペで
観察し、０．２ｍｍ以上の大きさのピンホール欠陥数を
数えた。結果を表１に示す。

【００１３】比較例 フェライト粉として１２メッシュのふるい目を通過した
ものを用いること以外は実施例１〜３と同様にしてロー
ルを１００本作製し、同様に評価を行った。結果を表１
に示した。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１から明かな様に、１２メッシュのふる
い目を用いた比較例において観察されたピンホール数に
比べて、２４メッシュよりも細かいメッシュのふるい目
を用いた実施例１〜３において観察されるピンホール数
は格段に少なく、本発明によればボンド磁石層の表面欠
陥について顕著な改善効果があることがわかる。そして
、メッシュは細かくすればするほど改善効果が高いこと
もわかる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、従来の磁性を有する薄
肉誘電体ロールにおいて問題であった、フェライト中の
粗大粒子に起因する表面欠陥を大幅に減少させることが
できる。したがって安定した着磁状態と均一な表面肌を
有し、直接接触式電子写真現像法に適した薄肉誘電体ロ
ールを安定的に量産することが可能になる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マグネトプラムバイト型フェライト粉
   と有機高分子バインダーとからなる薄肉ボンド磁石層を
   導電性基体上に積層してなる薄肉誘電体ロールにおいて
   、前記フェライト粉が平均粒子径１．５μｍ以下に湿式
   微粉砕され、且つ２４メッシュ以下のふるいを通過した
   ものであることを特徴とする薄肉誘電体ロール。
2. 【請求項２】　　有機高分子バインダーが熱可塑性樹脂
   であることを特徴とする請求項１記載の誘電体ロール。
3. 【請求項３】　　マグネトプラムバイト型フェライト粉
   と有機高分子バインダーとからなる薄肉ボンド磁石層を
   導電性基体上に積層してなる薄肉誘電体ロールの製造法
   において、前記フェライト粉として平均粒子径１．５μ
   ｍ以下に湿式微粉砕され、且つ２４メッシュ以下のふる
   いを通過したものを用いてなることを特徴とする薄肉誘
   電体ロールの製造法。
4. 【請求項４】　　ボンド磁石層を射出成形で被覆成形す
   ることを特徴とする請求項３記載の薄肉誘電体ロールの
   製造法。
5. 【請求項５】　　ボンド磁石層を押出成形で被覆成形す
   ることを特徴とする請求項３記載の薄肉誘電体ロールの
   製造法。