JPH11295979A - 現像ロ−ラ及びその現像ロ−ラを搭載した画像形成装置 - Google Patents

現像ロ−ラ及びその現像ロ−ラを搭載した画像形成装置

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JPH11295979A
JPH11295979A JP9618398A JP9618398A JPH11295979A JP H11295979 A JPH11295979 A JP H11295979A JP 9618398 A JP9618398 A JP 9618398A JP 9618398 A JP9618398 A JP 9618398A JP H11295979 A JPH11295979 A JP H11295979A
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雅之 鈴木
Takao Mizutani
孝夫 水谷
Koichi Ando
紘一 安藤
Masao Isoda
雅夫 礒田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気中の水分子をロ−ラ面に引き寄せにくい
現像ロ−ラ及びその現像ロ−ラを搭載した画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 ロ−ラ表面を所定の荒さに仕上げたの
ち、ロ−ラ面から水分子を遮断する処理として、現像ロ
−ラ3の表面にシリコ−ンオイル、またはオレフィンオ
イルを塗布し、高エネルギ−を有する電磁波を照射し、
ロ−ラ面に表面改質層3cを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真プリンタ、
複写機等に用いられる画像形成装置に係り、特に現像ロ
−ラに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真プリンタ、複写機等に用
いられる画像形成装置には、所定の方向に回転する感光
ドラムの表面を一定の電位、例えば負電位に帯電し、帯
電された感光ドラムの表面に光ヘッドによりほぼ電位0
Vの静電潜像を形成し、その静電潜像に負電荷を帯びた
トナ−を現像ロ−ラにより供給し、静電効果を用いて現
像化し、現像トナ−像を正電荷を帯びた印刷媒体に転写
するものがある。
【0003】現像ロ−ラはロ−ラ表面が所定の粗さに仕
上げられたのち、現像ロ−ラに耐久性を持たせるため
に、紫外線や電子線等の高エネルギ−を有する電磁波を
ロ−ラ面に照射して、ロ−ラ面に細かい凹凸を設けると
ともに固くなるように表面改質を行うことにより長寿命
化を図られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
あっては、高温高湿環境で印刷を行うと、空気中の水分
子が現像ロ−ラの表面に吸着してロ−ラ表面の電気抵抗
が低下し、電荷のリ−クからトナ−帯電位が低下すると
ともに、水分子がトナ−と摩擦帯電を起こす際にトナ−
から電子を吸引してプラスの電荷を帯びた逆帯電トナ−
を生成するので、トナ−が感光ドラム表面の印刷背景部
にも付着するカブリ現象を発生するという問題点があっ
た。
【0005】この原因は、現像ロ−ラのロ−ラ面に紫外
線や電子線等の電磁波を照射した際に、シリコ−ンゴム
が雰囲気中の水分子と反応してシリコ−ンゴムの分子を
構成する基の一部を水酸基と置換し、この水酸基が空気
中の水分子を引き寄せるからである。
【0006】本発明は空気中の水分子をロ−ラ面に引き
寄せにくい現像ロ−ラ及びその現像ロ−ラを搭載した画
像形成装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の現像ロ−ラにおいては、ロ−ラ表面を所定の
荒さに仕上げたのち、ロ−ラ面から水分子を遮断する処
理を施して高エネルギ−を有する電磁波を照射し、ロ−
ラ面に表面改質層を形成する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。第1の実施の形態 図2は画像形成装置の概略構造を示す模式図である。矢
印A方向に回転する感光ドラム1の周囲には、それぞれ
矢印方向に回転する帯電ロ−ラ2、現像ロ−ラ3、転写
ロ−ラ4、クリ−ニングロ−ラ5が感光ドラム1の表面
に接触している。帯電ロ−ラ2と現像ロ−ラ3との間に
は、光ヘッド6が配置してある。
【0009】帯電ロ−ラ2は感光ドラム1の表面に圧接
し、例えば、負の電圧が印加され、感光ドラム1の表面
を所定電位に帯電する。光ヘッド6は所定電位に帯電さ
れた感光ドラム1の表面に印刷デ−タに基づいて光を照
射し、ほぼ電位0Vの静電潜像を形成する。
【0010】現像ロ−ラ3はトナ−搬送ロ−ラ7が搬送
してくるトナ−を現像ブレ−ド8により薄層化し、薄層
化する際に摩擦帯電により感光ドラム1の表面の電荷と
同じ負電荷を帯びたトナ−を感光ドラム1の表面に供給
し、静電効果により静電潜像を現像化する。
【0011】転写ロ−ラ4は正の電圧が印加され、印刷
媒体9に正電荷を供給し、現像化されたトナ−像を感光
ドラム1の表面から印刷媒体9に転写させる。
【0012】クリ−ニングロ−ラ5は正の電圧が印加さ
れ、感光ドラム1の表面に残留したトナ−をクリ−ニン
グロ−ラ5に移動させたのち、再度微量ずつ感光ドラム
1に戻され、現像ロ−ラ3に回収される。
【0013】図1は第1の実施の形態による現像ロ−ラ
の外観斜視図である。現像ロ−ラ3は導電性シャフト3
aに半導電性のシリコ−ンゴムロ−ラ3bの弾性層が同
軸に形成され、ロ−ラ面に表面改質層3cを有する。
【0014】シリコ−ンゴムロ−ラ3bには以下の材料
を用い、導電性シャフト3aに成形して現像ロ−ラ3を
得る。先ず、ジメチルシロキサン99.85モル%とメ
チルビニルシロキサン0.15モル%とからなる平均重
合度が凡そ8000のポリシロキサンと、処理シリカR
−972(日本アエロジル社の商標)と、球状シリコ−
ンエラストマ−粒子(シリコ−ンパウダ−)KMP59
4(信越化学工業社の商標)とをそれぞれ100部、2
0部、130部の割合で配合し、さらにアセチレンブラ
ックを13部添加して混練する。
【0015】さらに2,5-ジメチル-2,5(t−ブチルパ−
オキサイド)ヘキサンを1.6部混練して得られたコン
パウンドを導電性シャフト3aとともに成形金型に収納
し、温度170℃、時間15分、圧力30Kg/ の成
形条件で成形し、乾燥機で温度200℃で2時間加熱す
る。
【0016】こうして得られたシリコ−ンゴムロ−ラ3
bのロ−ラ面を円筒研磨機で所定の直径に、且つロ−ラ
表面が所定の粗さ、例えば、Rz(10点平均粗さ)で
6〜12μmに仕上げられて現像ロ−ラ3を得る。
【0017】次に、現像ロ−ラ3のロ−ラ面にトルエン
で1/10に希釈したシリコ−ンオイル、あるいはオレ
フィンオイルをスプレ−で塗布する。この場合感光ドラ
ム1への汚染防止のために、塗布量を0.1g〜0.5
g程度が望ましい。
【0018】オイルを塗布した後、ロ−ラ面に紫外線や
電子線等の高エネルギ−粒子を照射して、図3に示すよ
うに、ロ−ラ面に細かい凹凸を設けるとともに固くなる
ように表面改質を行う。図3で波形の大きい凹凸は研磨
面であり、小さい凹凸が高エネルギ−粒子照射によるも
のである。
【0019】図4は高温高湿環境下で実験した第1の実
施の形態によるカブリ現象の割合を示す説明図である。
カブリの測定方法は、図2に示した画像形成装置にオイ
ル塗布処理無しの現像ロ−ラを装着し、印刷時と同じ条
件で所定回数回転駆動させる。但し、静電潜像は形成さ
せない。次に感光ドラム表面に粘着テ−プ、例えば市販
のスコッチテ−プを貼付して剥がし、白紙に貼付する。
この際、比較するために感光ドラム表面に貼付しない粘
着テ−プも貼付する。次に両テ−プに光を照射し、色彩
色差計CR−200(ミノルタ社製)を用いて反射率を
測定し、反射率の差をカブリとする。
【0020】次にオイル塗布処理有りの現像ロ−ラを装
着し、同様にして反射率の差を求める。このようにして
求めた結果が図4に示す高温高湿カブリである。
【0021】No1はオイル塗布処理無しの場合であり
高温高湿カブリ35〜40%、No2及びNo3はそれ
ぞれシリコ−ンオイル、オレフィンオイルを塗布した場
合で共に高温高湿カブリ5〜10%である。カブリが大
幅に減少していることは、テ−プにトナ−が付着してい
ず、感光ドラム表面へのトナ−のカブリ現象が大幅に減
少していることを示している。
【0022】この理由は、現像ロ−ラ3のロ−ラ面にシ
リコ−ンオイル、またはオレフィンオイルを塗布してロ
−ラ面と水分子とを遮断したのち、ロ−ラ面に紫外線や
電子線等の高エネルギ−粒子を照射するようにしたこと
により、空気中の水分子をロ−ラ面に引き付ける水酸基
が生成されず、空気中の水分子がロ−ラ面に引き寄せら
れないので、ロ−ラ面のトナ−帯電位が維持されるとと
もに、プラスの電荷を帯びた逆帯電トナ−が生成されな
いからである。
【0023】第1の実施の形態によれば、現像ロ−ラの
ロ−ラ面にシリコ−ンオイル、またはオレフィンオイル
を塗布してロ−ラ面と水分子とを遮断したのち、ロ−ラ
面に紫外線や電子線等の高エネルギ−粒子を照射するよ
うにしたので、ロ−ラ面に水酸基が生成されず、空気中
の水分子がロ−ラ面に引き寄せられないので、トナ−が
感光ドラム表面の印刷背景部に付着するカブリ現象が大
幅に減少する。
【0024】第2の実施の形態 第1の実施の形態では現像ロ−ラのロ−ラ面にシリコ−
ンオイル、またはオレフィンオイルを塗布してロ−ラ面
と水分子とを遮断したのち、ロ−ラ面に紫外線や電子線
等の高エネルギ−粒子を照射するようにしたが、第2の
実施の形態はオイル塗布する代わりに、現像ロ−ラを1
50℃〜180℃で5時間加熱し、シリコ−ンゴムロ−
ラ3bに含まれる低分子量成分(重合度20以下)をロ
−ラ表面にしみださせ、ロ−ラ面が低分子量成分で覆わ
られたのち、紫外線や電子線等の高エネルギ−粒子を照
射する。
【0025】図5は高温高湿環境下で実験した第2の実
施の形態によるカブリ現象の割合を示す説明図であり、
カブリ現象の割合の求め方は第1の実施の形態と同様で
ある。No1は加熱無しで高温高湿カブリ35〜40
%、No2は加熱温度150℃で加熱した場合で高温高
湿カブリ35〜40%、No3は加熱温度180℃で加
熱した場合で高温高湿カブリ5〜10%である。
【0026】この理由は、現像ロ−ラ3のロ−ラ面が低
分子量成分で覆わられたのち、紫外線や電子線等の高エ
ネルギ−粒子を照射するようにしたことにより、空気中
の水分子をロ−ラ面に引き付ける水酸基が生成されず、
空気中の水分子がロ−ラ面に引き寄せられないので、ロ
−ラ面のトナ−帯電位が維持されるとともに、プラスの
電荷を帯びた逆帯電トナ−が生成されないからである。
【0027】第2の実施の形態によれば、現像ロ−ラ3
のロ−ラ面が低分子量成分で覆わられたのち、紫外線や
電子線等の高エネルギ−粒子を照射するようにしたの
で、空気中の水分子をロ−ラ面に引き付ける水酸基が生
成されず、空気中の水分子がロ−ラ面に引き寄せられな
いので、トナ−が感光ドラム表面の印刷背景部に付着す
るカブリ現象が大幅に減少する。
【0028】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載される効果を奏する。ロ−ラ表面
を所定の荒さに仕上げたのち、ロ−ラ面から水分子を遮
断する処理を施して高エネルギ−を有する電磁波を照射
し、ロ−ラ面に表面改質層を形成したことにより、高温
高湿環境で印刷を行っても、空気中の水分子が現像ロ−
ラのロ−ラ面に引き寄せられないので、ロ−ラ面のトナ
−帯電位が維持されるとともに、プラスの電荷を帯びた
逆帯電トナ−の生成されないので、トナ−が感光ドラム
表面の印刷背景部に付着するカブリ現象を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態による現像ロ−ラの外観斜視
図である。
【図2】画像形成装置の概略構造を示す模式図である。
【図3】表面改質された現像ロ−ラ面の拡大図である。
【図4】第1の実施の形態によるカブリ現象の割合を示
す説明図である。
【図5】第2の実施の形態によるカブリ現象の割合を示
す説明図である。
【符号の説明】
3 現像ロ−ラ 3c 表面改質層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 礒田 雅夫 東京都港区芝浦4丁目11番地22号 株式会 社沖データ内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性シャフトに半導電性のシリコ−ン
    ゴムの弾性層を同心に形成した現像ロ−ラにおいて、 ロ−ラ表面を所定の荒さに仕上げたのち、ロ−ラ面から
    水分子を遮断する処理を施して高エネルギ−を有する電
    磁波を照射し、ロ−ラ面に表面改質層を形成したことを
    特徴とする現像ロ−ラ。
  2. 【請求項2】 上記遮断処理は現像ロ−ラの表面にシリ
    コ−ンオイル、またはオレフィンオイルを塗布した請求
    項1記載の現像ロ−ラ。
  3. 【請求項3】 上記遮断処理は現像ロ−ラを150℃〜
    180℃で加熱してシリコ−ンゴムロ−ラに含まれる低
    分子量成分をロ−ラ表面にしみださせ、ロ−ラ面を低分
    子量成分で覆うようにした請求項1記載の現像ロ−ラ。
  4. 【請求項4】 ドラム表面に静電潜像を形成された感光
    ドラムにトナ−を供給して現像化する現像ロ−ラを備え
    た画像形成装置において、 上記現像ロ−ラに請求項2記載、又は請求項3記載の現
    像ロ−ラを搭載することを特徴とした画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7190926B2 (en) 2004-04-07 2007-03-13 Oki Data Corporation Developer bearing body and image forming apparatus
JP2007212842A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Tokai Rubber Ind Ltd 現像ロールおよびその製法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7190926B2 (en) 2004-04-07 2007-03-13 Oki Data Corporation Developer bearing body and image forming apparatus
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