JPH06149031A

JPH06149031A - 現像ローラ

Info

Publication number: JPH06149031A
Application number: JP29947992A
Authority: JP
Inventors: Ko Kikuchi; 曠菊地; Katsuyuki Ito; 克之伊藤; Koichi Ando; 紘一安藤; Takao Mizutani; 孝夫水谷; Toru Ishihara; 徹石原
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-11-10
Filing date: 1992-11-10
Publication date: 1994-05-27
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JP3155093B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１番目の目的は、耐耗性に優れ、ブルーミン
グがなく、然もバックグラウンドかぶりがない現像ロー
ラを提供することである。また、２番目の目的は、上記
目的に加え、耐湿性にすぐれた現像ローラを提供するこ
とである。【構成】１番目の目的を達成する発明は、一成分非磁
性方式を採用する現像装置用の現像ローラにおいて、現
像ローラの最外層をポリアミドで構成する。また、２番
目の目的を達成する発明は、一成分非磁性方式を採用す
る現像装置用の現像ローラにおいて、現像ローラの最外
層を下記一般式で表されるブタジエン系ポリマーで構成
する。【化１】ｎは繰り返し単位で、１，０００≦数平均分子量≦１
０，０００である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一成分非磁性方式を採
用する現像装置の現像ローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一成分非磁性方式を採用する現像装置に
おいて、現像ローラが画質に与える影響は大きい。その
理由は、一成分非磁性方式の現像装置では現像ローラは
トナーに適切な帯電量を与える役割を担っており、これ
が画質を決定する大きな要素となっているからである。
この一成分非磁性方式の現像装置では現像ローラ表面は
トナー規制ブレードやトナーによって繰り返し摩擦を受
けており、現像ローラの最外層は耐磨耗性に優れている
ことが要求されている。

【０００３】従来、現像ローラに使用される弾性材料に
は、生ゴム、導電性付与剤、各種の充填剤等を最も適切
に選択し、且つそれらの配合組成を好適に保つように配
慮がなされていた。しかしながら、このような弾性材料
を用いた従来の現像ローラにによる、特に不帯電型トナ
ーを用いた印刷にあっては、バックグラウンドかぶりが
大きくなり印刷品位を低下させ、しかもこのバックグラ
ウンドかぶりが印刷環境の変化により変動することがあ
った。

【０００４】また、シリコーンゴム等の材料により製造
された現像ローラには低沸点シロキサンが含まれてお
り、この物質がブルーミングにより現像ローラ表面上に
移行することがあり、これがトナー固着や、感光体の機
能損失といった不都合を招く原因の一つとなっていた。
該シリコーンゴム製の現像ローラを有する現像装置で
は、該現像ローラは感光体に接触した状態で設定されて
おり、上記低沸点シロキサンは容易に感光体に付着し、
特に長時間未使用状態であると、感光体の現像ローラ接
触部に相当量の低沸点シロキサンが容易に感光体に付着
することになる。そして結果的に感光体の当該部分はそ
の機能を失い静電潜像を形成できなくなることもあっ
た。すなわち、用紙上には、感光体の円周長さに相当す
るピッチで水平に白スジが現れることがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一成分非磁性方式の現
像ローラに求められる条件には、この現像ローラの表面
はトナー規制ブレートやトナーによってくり返し摩擦を
受けるために、その最外層は耐磨耗性に優れていること
が要求される。またこの現像ローラの最外層に用いる材
料はブルーミングし易い可塑剤等の添加剤を含まないこ
と、及び現像ローラの最外層にブルーミングさせないこ
とも必要である。また、温湿度変化によって現像ローラ
材料の誘電率や電気抵抗が変化すると、実効現像バイア
スが変化し現像特性に影響を及ぼすので、現像ローラの
最外層の材料には、環境に対する安定性も重要である。

【０００６】ところで、その現像ローラの材料にシリコ
ーンゴム単独成分の現像ローラ、シリコーンゴムにシリ
コーン樹脂をコーティングした現像ローラ、ウレタンゴ
ム単独成分の現像ローラ、ウレタンゴムにウレタン樹脂
をコーティングした現像ローラが検討されているが、一
成分非磁性方式の現像ローラに求められる前記条件を全
て満たすものはなかった。

【０００７】すなわち、シリコーンゴムは可塑剤が現像
ローラの最外層にブルーミングするという問題、耐磨耗
性に劣り耐久性がないという問題、及びバックグラウン
ドかぶりが発生するという問題があった。また、ウレタ
ン樹脂を一成分非磁性方式の現像ローラに使用した場合
は、現像製品にトナーの細かい粒子が付着する、いわゆ
る、バックグラウンドかぶりが生じるという問題、ロー
ラが磨耗し易く耐久性がないという問題、及び吸水し易
く耐湿性がないという問題があった。

【０００８】また、ウレタンゴムを一成分非磁性方式の
現像ローラに使用した場合には、耐磨耗性においては満
足できるが、トナーへの帯電付与能の点、耐環境性、特
に耐湿性の点で問題があり、しかもバックグラウンドか
ぶりが生ずるという問題があった。そこで本発明の第１
番目の目的は、一成分非磁性方式を採用する現像装置用
の現像ローラにおいて、耐磨耗性に優れ、ブルーミング
がなく、しかもバックグラウンドかぶりがない現像ロー
ラを提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明の第２番目の目的は、一成分
非磁性方式を採用する現像装置用の現像ローラにおい
て、耐湿性に優れ、且つ耐磨耗性に優れ、ブルーミング
がなく、しかもバックグラウンドかぶりがない現像ロー
ラを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した１番目の目的を
達成するために本発明は、一成分非磁性方式を採用する
現像装置用の現像ローラにおいて、現像ローラの最外層
構成物の材料をポリアミドとするものである。現像ロー
ラの最外層構成物の材料であるポリアミドには、６ナイ
ロン、６，６ナイロン、６，１０ナイロンからなるコポ
リマーまたは、６ナイロン、６，６ナイロン、６，１０
ナイロン、１２ナイロンからなるコポリマーが使用され
る。このポリアミドの数平均分子量は、５，０００〜５
０，０００である。好ましくは１０，０００から２５，
０００がよい。その理由は、数平均分子量が小さすぎる
と膜の経時安定性（特に耐湿性）に劣り、大きすぎると
溶剤への溶解性に問題が生ずるからである。このような
ポリアミドを使用することにより、溶解性を向上させ、
現像ローラの最外層へのコーティングを容易にする。

【００１１】また、上記した２番目の目的を達成するた
めに本発明は、一成分非磁性現像方式を採用する現像装
置用の現像ローラにおいて、現像ローラの最外層構成物
の材料を、下記一般式で表されるブタジエン系ポリマー
とするものである。

【００１２】

【化２】

【００１３】本発明におけるブタジエン系ポリマーの数
平均分子量は１，０００≦数平均分子量≦１０，０００
が好ましい。その理由は、その数平均分子量＜１，００
０では吸水率が０．５％を越え耐水（耐湿）性に問題が
生じ、また、その数平均分子量＞１０，０００では、コ
ーティング液の粘度上昇により均一な膜が得難くなり、
作業性も劣るからである。

【００１４】また、繰り返し単位内の１．４型と１．２
型の比率は、ゴム弾性を左右する、１．４型が６０％以
下ではゴム弾性に乏しく下地ゴムとの密着性が悪くなる
ので、６０％超とすることが好ましい。

【００１５】

【作用】本発明において、現像ローラの最外層をポリア
ミドで構成することにより、耐磨耗性に優れ、ブルーミ
ングがなく、しかもバックグラウンドかぶりがない現像
ローラとすることができる。また本発明において、現像
ローラの最外層を本発明において特に調製した特別なブ
タジエン系ポリマーで構成することにより、耐湿性に優
れ、且つ耐磨耗性に優れ、ブルーミングがなく、しかも
バックグラウンドかぶりがない現像ローラとすることが
できる。

【００１６】

【実施例１】分子鎖両末端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（東レダウ
コーニングシリコーン（株）製）１００重量部とヒュー
ムドシリカ（東レダウコーニングシリコーン（株）製）
２０重量部を均一に混合しシリコーンゴムストックを調
製した。次にこのシリコーンゴムストック１００部にカ
ーボンブラック（電気化学（株）製、表面積７０ｍ²／
ｇ）を２０重量部加え、同時にジブチル−ｔ−ブチルパ
−オキサイド（東レダウコーニングシリコーン（株）
製）を０．５重量部配合し均一に混練した。この混練物
を板状にしたものを金属シャフトをはさんで型にはめ込
み、１７０℃、２００ｋｇ／ｃｍ²で１０分間プレス加
硫した後、２００℃で６時間２次加硫して、現像ローラ
基材とした。

【００１７】一方、現像ローラ基材をコーティングする
ためのコーティング剤として、以下の溶液を調製した。
可溶性ナイロンＣＭ８０００（東レ（株）製）２５重量
部を、メタノール／クロロホルム混合溶媒（メタノー
ル：クロロホルム＝９０：１０重量比）１００重量部に
溶解した。溶液粘度は２０℃で３７０センチポイズであ
った。次に、現像ローラ基材をこの溶液に浸漬し、引き
上げ速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ乾燥した。膜厚は
２０−２５μｍであった。

【００１８】以上の方法により作成した現像ローラをＡ
４判で３０，０００枚の連続運転にかけ、画質の変化と
磨耗の状況を調べた。比較例としては、コーティングを
施していないシリコーンゴムのみの現像ローラを同様の
連続運転にかけた。図１は、本実施例１の現像ローラの
磨耗の程度を測定したグラフであり、横軸に印字枚数を
とり、縦軸に表面粗さをとってプロットしたものであ
る。比較例はコーティングを施していないシリコーンゴ
ム現像ローラを用いたものである。図１によれば、本実
施例１の現像ローラは比較例のコーティングを施してい
ない現像ローラに比較して耐磨耗性が非常に優れている
ことがわかる。

【００１９】また本実施例１の現像ローラは、長時間未
使用状態にしても、ブルーミングは発生しなかった。図
２は、本実施例１の現像ローラを用いて製造された現像
製品に発生するバックグラウンドかぶりの程度を測定し
たグラフであり、横軸に印字枚数をとり、縦軸にバック
グラウンドかぶりの発生％をとってプロットしたもので
ある。比較例は、コーティングを施していないシリコー
ンゴム現像ローラ、及びコーティングを施していないポ
リエステル系ウレタンゴム現像ローラを用いたものであ
る。図２によれば、本実施例１の現像ローラは、バック
グラウンドかぶりの発生が非常に少ないことがわかる。

【００２０】本実施例１のコーティングを施した現像ロ
ーラは、初期印字から１５，０００枚終了時まで画像濃
度、バックグランドかぶり、解像度とも良好であり、コ
ーティングを施していないシリコーンゴム現像ローラに
見られたような磨耗に起因する画質の劣化などもなかっ
た。本実施例１で用いたポリアミドは、６ナイロン、
６，６ナイロン、６，１０ナイロン、１２ナイロンのコ
ポリマーであり、コポリマーとすることで、溶解性を向
上させコーティングを容易にすることができた。この他
に、６ナイロン、６，６ナイロン、６，１０ナイロンの
コポリマーでも同様の良好な作業性と耐磨耗性を示し
た。

【００２１】

【実施例２】前記実施例１と同じ製造方法で現像ローラ
基材を製造した。一方、現像ローラ基材をコーティング
するためのコーティング剤として、以下の溶液を調製し
た。水酸基末端ポリブタジエン（出光石油化学（株）
製：ｐｏｌｙｂｄＲ−１５ＨＴ：商品名）１００重量
部、メチレンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業
（株）製：ミリオネート−ＭＴＬ：商品名，ＮＣＯ含有
率２８％）５７重量部、ジブチル錫ジラウレート（共同
薬品（株）製）０．０５重量部をトルエン４００重量部
に溶解した。溶液粘度は４００センチポイズ（２０℃）
であった。

【００２２】この溶液に前記現像ローラ基材を浸漬し、
引き上げ速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げコーティング
を行った。膜厚は２０μｍであった。比較例として、前
記現像ローラ基材にポリアミドをコーティングしたもの
を用意した。コーティング溶液の調製は以下のように行
った。可溶性ナイロンＣＭ８０００（東レ（株）製）２
５重量部をメタノール／クロロホルム混合溶媒（メタノ
ール：クロロホルム＝９０：１０重量比）１００重量部
に溶解した。溶液粘度は２０℃で３７０センチポイズで
あった。次に、現像ローラ基材をこの溶液に浸漬し、引
き上げ速度２０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げ乾燥した。膜厚
は２０μｍであった。

【００２３】図３は、ブタジエン系ポリマーをローラの
最外層にコーティングした本実施例２の現像ローラの耐
湿性の程度を測定したグラフであり、横軸に経過日数を
とり、縦軸に吸水率をとってプロットしたものである。
比較例はポリエステル系ウレタンゴム現像ローラ、及び
ポリエーテル系ウレタンゴム現像ローラを用いたもので
ある。図３によれば、ポリエステル系ウレタンゴム現像
ローラ、及びポリエーテル系ウレタンゴム現像ローラの
吸水率が０．５％を越えるのに対し、ブタジエン系ポリ
マーの吸水率は０．１％以下であり、本実施例２の現像
ローラは、耐湿性に極めて優れていることがわかる。

【００２４】図４は、ブタジエン系ポリマーをローラの
最外層にコーティングした本実施例２の現像ローラの磨
耗の程度を測定したグラフであり、横軸に印字枚数をと
り、縦軸に表面粗さをとってプロットしたものである。
比較例はコーティングを施していないシリコーンゴム現
像ローラを用いたものである。図４によれば、本実施例
２のブタジエン系ポリマーをローラの最外層に用いた現
像ローラは、耐磨耗性に優れていることがわかる。

【００２５】図５は、本実施例２の現像ローラを用いて
製造された現像製品に発生するバックグラウンドかぶり
の程度を測定したグラフであり、横軸に印字枚数をと
り、縦軸にバックグラウンドかぶりの発生％をとってプ
ロットしたものである。比較例は、コーティングを施し
ていないシリコーンゴム現像ローラ、及びコーティング
を施していないポリエステル系ウレタンゴム現像ローラ
を用いたものである。図５によれば、本実施例２の現像
ローラは、バックグラウンドかぶりの発生が非常に少な
いことがわかる。

【００２６】また本実施例２の現像ローラは、長時間未
使用状態にしても、ブルーミングは発生しなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、現像ローラの最外層をポリアミド樹脂で構成した
ことにより、バックグラウンドかぶり及びブルーミング
がなく、しかも耐磨耗性に優れた現像ローラを提供する
ことができる。また本発明によれば、現像ローラの最外
層をブタジエン系ポリマーで構成したことにより、耐湿
性に優れ、しかもバックグラウンドかぶり及びブルーミ
ングがなく、耐磨耗性に優れた現像ローラを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のポリアミドをローラの最外層にコー
ティングした現像ローラと、コーティングしていない現
像ローラとの耐磨耗性試験のグラフ示す。

【図２】実施例１のポリアミドをローラの最外層にコー
ティングした現像ローラと、比較例の現像ローラのバッ
クグラウンドかぶりのグラフを示す。

【図３】実施例２のブタジエン系ポリマーをローラの最
外層にコーティングした現像ローラと比較例の現像ロー
ラの吸湿性試験のグラフを示す。

【図４】実施例２のブタジエン系ポリマーをローラの最
外層にコーティングした現像ローラと比較例の現像ロー
ラの耐磨耗性試験のグラフを示す。

【図５】実施例２のブタジエン系ポリマーをローラの最
外層にコーティングした現像ローラと比較例の現像ロー
ラのバックグラウンドかぶりの発生試験のグラフを示
す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水谷孝夫東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者石原徹東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分非磁性方式を採用する現像装置用
の現像ローラにおいて、現像ローラの最外層をポリアミ
ドで構成したことを特徴とする現像ローラ。
【請求項２】前記ポリアミドが、６ナイロン、６，６
ナイロン、６，１０ナイロンからなるコポリマーまた
は、６ナイロン、６，６ナイロン、６，１０ナイロン、
１２ナイロンからなるコポリマーであることを特徴とす
る請求項１記載の現像ローラ。
【請求項３】前記ポリアミドの数平均分子量が、５，
０００〜５０，０００である請求項１又は２記載の現像
ローラ。
【請求項４】一成分非磁性方式を採用する現像装置用
の現像ローラにおいて、現像ローラの最外層を下記一般
式で表されるブタジエン系ポリマーで構成したことを特
徴とする現像ローラ。【化１】ｎは繰り返し単位で、１，０００≦数平均分子量≦１
０，０００である。