JPH1195541A

JPH1195541A - 現像剤搬送ローラ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1195541A
Application number: JP25525197A
Authority: JP
Inventors: Koji Achiha; 功二阿知葉; Hajime Hasegawa; 肇長谷川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1997-09-19
Filing date: 1997-09-19
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真装置や静電記録装置などに用いられ
る、現像剤の搬送性が良好な現像剤搬送ローラを提供す
ること。【解決手段】発泡体からなる弾性層を有するローラを
円筒状部材に圧入したのち、この円筒状部材を加熱し、
該弾性層を圧縮することにより、弾性層の平均表面粗さ
が５０μｍ以下である現像剤搬送ローラを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤搬送ローラ
及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、複写機，プ
リンターなどの電子写真装置や静電記録装置などに用い
られ、現像剤の搬送性の良好な現像剤搬送ローラ、及び
これを効率よく製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真技術の進歩に伴い、複写
機，プリンターなどの電子写真装置や静電記録装置など
においては、現像剤を様々に改良することにより、画質
を向上させる試みがなされている。また、感光ドラムや
ベルト，紙，オーバーヘッドプロジェクター（ＯＨ
Ｐ），印画紙などの画像形成体上に現像剤を供給し、こ
の画像形成体表面に、可視画像を形成するための現像装
置に配置されている現像剤搬送ローラについても、改良
が必要とされている。ところで、静電潜像を保持した感
光ドラムなどの潜像保持体上に現像剤を供給して、静電
潜像に現像剤を付着させ、静電潜像を可視化する現像方
法としては、一般に、（１）現像剤粒子を噴霧状態にし
て用いるパウダークラウド法、（２）現像剤粒子を感光
ドラムの潜像面に接触させて現像する接触現像法、
（３）現像剤粒子を荷電して静電潜像の有する電界によ
り、感光ドラムの潜像面に接触させずに現像するジャン
ピング現像法、（４）磁性を有する導電性の現像剤を静
電潜像面に接触させて現像するマグネタイト法などの方
法が知られている。

【０００３】ここで、現像剤の搬送について簡単に説明
すると、例えば、現像装置内に充填された現像剤を、現
像剤搬送ローラにより現像ローラ等の現像剤担持体の表
面に供給し、この現像剤がブレードにより均一な薄膜に
整えられ、この状態で現像剤担持体が感光ドラムと接触
又は近接しながら回転することにより、現像剤が現像剤
担持体から感光ドラムの静電潜像に付着して、該潜像が
可視化される。上記現像装置に用いられる現像剤搬送ロ
ーラに対しては、様々な特性が要求されるが、とりわ
け、ローラ内部に入った現像剤が移動拡散しやすい上、
ローラが低硬度を保持するとともに、現像剤担持体への
現像剤の供給を充分なものとする、すなわち、現像剤搬
送性の良いものであることなどが要求される。しかしな
がら、従来の現像剤搬送ローラにおいては、これらの要
求特性すべてを充分に満足しうるものはないのが実状で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、ローラ内部に入った現像剤が移動拡散しやす
い上、ローラの硬度が低く、現像剤の搬送性が良好な現
像剤搬送ローラを提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の優
れた性能を有する現像剤搬送ローラを開発すべく鋭意研
究を重ねた結果、発泡体からなる弾性層の表面における
平均粗さを５０μｍ以下に調整することによって、目的
を達成できることを見出した。また、このような現像剤
搬送ローラは、発泡体からなる弾性層を有するローラを
円筒状部材に圧入し、この円筒状部材を加熱して、該弾
性層を圧縮することによって容易に得られることをも見
出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したもの
である。すなわち、本発明は、発泡体からなる弾性層を
有し、その弾性層の表面に現像剤を保持して搬送する現
像剤搬送ローラにおいて、上記弾性層の平均表面粗さが
５０μｍ以下であることを特徴とする現像剤搬送ローラ
を提供するものである。また、前記現像剤搬送ローラ
は、発泡体からなる弾性層を有するローラを円筒状部材
に圧入したのち、この円筒状部材を加熱し、該弾性層を
圧縮するとともに、その平均表面粗さを５０μｍ以下に
することにより製造することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の現像剤搬送ローラは、シ
ャフトの外周に発泡体からなる弾性層を有するものであ
って、該シャフトとしては特に制限はなく、例えば金属
又は樹脂などの材料からなるものが挙げられるが、樹脂
製シャフトの場合には目的に応じて導電性を付与しても
よい。また、発泡体としては特に制限はなく、例えば、
ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，ポリスチレン，ポリビ
ニルアルコール，ビスコース，アイオノマーなどの熱可
塑性フォーム、あるいはポリウレタン，ラバー，エポキ
シ樹脂，フェノール／ユリア樹脂，ピラニル樹脂，シリ
コーン樹脂，アクリル樹脂などの熱硬化性フォームが挙
げられるが、これらの中で、特にポリウレタンフォーム
が好ましい。弾性層のセル形態は独立気泡，連続気泡な
どのいずれの形態でも使用可能であるが、連続気泡の方
が温度による寸法変化が少ないので好ましい。この弾性
層の材料がポリウレタンフォームである場合、ポリオー
ル成分としては特に制限はなく、疎水性及び親水性のい
かなるポリオールでも使用することができるが、トナー
融着の観点から、ポリエステルポリオール又はポリエー
テルポリオールが好ましい。一方、イソシアネート成分
としては特に制限はなく、従来公知のものを用いること
ができる。

【０００７】このポリウレタンフォームとしては、前記
したように連続気泡のものが好ましく、特にその骨格間
を覆う発泡膜を、例えば熱処理又はアルカリ処理などの
方法によって実質上除去したものが、ローラ内部に入っ
た現像剤の移動拡散が容易となり、好適である。また、
ローラとして弾性層に種々の性状を与えることができる
が、例えば導電性を付与するための導電性材料として
は、ケッチェンブラックＥＣ，アセチレンブラック等の
導電性カーボン、ＳＡＦ，ＩＳＡＦ，ＨＡＦ，ＦＥＦ，
ＧＰＦ，ＳＲＦ，ＦＴ，ＭＴ等のゴム用カーボン、酸化
処理等を施したカラー（インク）用カーボン，熱分解カ
ーボン，天然グラファイト，人造グラファイト，アンチ
モンドープの酸化錫，酸化チタン，酸化亜鉛、さらには
ニッケル，銅，銀，ゲルマニウム等の金属酸化物、また
ポリアニリン，ポリピロール，ポリアセチレン等の導電
性ポリマー等が挙げられる。これらの中で、価値が安
く、少量で導電性を制御し易いものは、かーボンブラッ
クである。これらの導電性材料の配合量は、弾性層の材
料１００重量部に対して、通常0.５〜５０重量部、特に
１〜３０重量部の範囲が好ましい。

【０００８】さらに、導電性材料として、イオン導電性
物質も用いることができる。このイオン導電性物質の例
としては、過塩素酸ナトリウム，過塩素酸リチウム，過
塩素酸カルシウム，塩化リチウム等の無機イオン性導電
物質、さらにトリデシルメチルジヒドロキシエチルアン
モニウムパークロレート，ラウリルトリメチルアンモニ
ウムパークロレート，変性脂肪族・ジメチルエチルアン
モニウムエトサルフェート，Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロ
キシエチル）−Ｎ−（３’−ドデシロキシ−２’−ヒド
ロキシプロピル）メチルアンモニウムエトサルフェー
ト，３−ラウリルアミドプロピル−トリメチルアンモニ
ウムメチルサルフェート，ステアリルアミドプロピルジ
メチル−β−ヒドロキシエチル−アンモニウム−ジハイ
ドロジェンフォスフェート，テトラブチルアンモニウム
ホウフッ酸塩，ステアリルアンモニウムアセテート，ラ
ウリルアンモニウムアセテート等の第４級アンモニウム
の過塩素酸塩，硫酸塩，エトサルフェート塩，メチルサ
ルフェート塩，リン酸塩，ホウフッ化水素酸塩，アセテ
ート等の有機イオン性導電物質あるいは電荷移動錯体が
挙げられる。これらの導電性材料の配合量は、弾性層の
材料１００重量部に対して0.０００１〜５０重量部の範
囲が好適である。

【０００９】本発明の現像剤搬送ローラにおいては、弾
性層の平均表面粗さが５０μｍ以下であることが必要で
ある。この平均表面粗さが５０μｍを超えると、現像ロ
ーラ等の現像剤担持体との十分なニップ幅が確保できな
いこと、あるいは表面の発泡体が剥ぎ取られ現像剤中の
異物となる可能性があることなどの点で好ましくない。
特に好ましい平均表面粗さは、３０μｍ以下の範囲であ
る。なお、この平均表面粗さは、弾性層の表面をビデオ
マイクロスコープ（明伸工機製、ＶＭＳ−１０００）に
て、１００倍に拡大し、周方向に幅３ｍｍで１回転観察
し、そのうち、任意の３箇所について凹凸部の最大差を
平均した値である。また、ローラの硬度（アスカーＦ硬
度）は６０°以下が好ましく、特に３０〜５０°の範囲
が好ましい。この硬度が６０°を超えると現像剤の搬送
性が低下するので好ましくない。なお、アスカーＦ硬度
とは、押針形状が直径２5.２ｍｍの円筒状のＡＳＫＥＲ
Ｆ硬度計にて測定して得られた値をいう。さらに、弾
性層表面近傍のセルは、ローラの径方向に圧縮された形
状を有することが好ましい。このように弾性層表面近傍
のセルが圧縮されることにより、現像剤がその表面に詰
まることが防止され、現像剤の搬送性が向上する。図１
は、本発明の現像剤搬送ローラの一例を示す概略断面図
であって、本発明のローラ１’は、シャフト２の外周
に、発泡体からなる弾性層３が設けられた構造を有して
いる。この図から、弾性層表面近傍のセルは、ローラの
径方向に圧縮された形状を有することが分かる。なお、
本発明でいう径方向とは、図１中矢印で示した方向であ
る。

【００１０】この現像剤搬送ローラの製造方法として
は、前記性状を有するローラが得られる方法であればよ
く、特に制限はないが、以下に示す本発明の方法に従え
ば、極めて効率よく製造することができる。本発明の方
法を添付図面にしたがって説明すると、図２は、本発明
の現像剤搬送ローラの製造方法の一例を示す説明図であ
る。本発明の方法においては、まず、図２（ａ）で示さ
れるシャフト２の外周に発泡体からなる弾性層３を有す
るローラ１を、（ｂ）で示すように、ローラ１の外径よ
りも小さい内径を有する円筒状部材４に圧入する。な
お、シャフト２と弾性層３との間に、必要に応じて接着
層を設けてもよい。また、ここでは弾性層３は予めロー
ラの形状にしたものを例示したが、場合によっては発泡
体のブロックを切り出した多角形の形状のものでもよ
い。上記円筒状部材としては特に制限はなく、金属製や
樹脂製などのパイプなどが挙げられるが、後述のように
シャフト２及び円筒状部材４が加熱されることによっ
て、弾性層が熱的に圧縮されるため、熱伝導率のよいア
ルミニウム，銅，鉄などの金属が好ましく、また、その
内面を圧入しやすいようにフッ素系材料などでコーティ
ングしておいてもよい。

【００１１】また、円筒状部材４の内径については特に
制限はなく、目的とするローラの硬度などに応じて、挿
入する弾性層をどの程度圧縮するかによって適宜選定さ
れるが、一般的には圧縮前の弾性層の最大厚みを１００
とした場合、圧縮後の弾性層の厚みが５０〜９５程度に
なるように設定するのが好ましい。さらに、圧入手段と
しては特に制限はなく、公知の方法を用いることができ
る。次に、図２（ｃ）で示すように、円筒状部材４にロ
ーラ１を挿入した状態で、円筒状部材４を加熱する。こ
こで、加熱方法としては特に制限はなく、公知の方法を
用いることができる。また、加熱温度についても特に制
限はなく、使用する発泡体の材料に応じて適宜選定され
る。例えば、発泡体がポリウレタンフォームである場合
には、１５０〜２５０℃の範囲が好ましい。最後に、加
熱終了後、冷却したのち、円筒状部材４からローラを取
り出すことにより、図１（ｄ）に示される本発明の現像
剤搬送ローラ１’が得られる。なお、前記図１は、この
図２（ｄ）のＡ−Ａ断面図である。

【００１２】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。実施例長さ３７２ｍｍ、直径８ｍｍのシャフトの外周に、長さ
３０７ｍｍ、直径２0.１ｍｍの発泡膜のないポリウレタ
ンフォーム（ポリオール：エステル系）からなる弾性層
（アスカーＦ硬度：７０°、セル数：８０個／インチ）
を有するローラを作製した。このローラを、長さ３４０
ｍｍ、内径１9.９ｍｍのアルミニウム製パイプに圧入
し、加熱炉を用いて１９０℃で３０分間加熱したのち、
室温で冷却後、ローラをパイプから取り出すことによ
り、外径が１9.５ｍｍのローラを得た。得られたローラ
は、平均表面粗さが３５μｍであり、アスカーＦ硬度が
５０°であった。また、表面の状態は、表面近傍（約0.
２ｍｍ）のセルがローラの径方向に圧縮された形状を有
していた。次に、このローラを現像剤搬送ローラとして
の性能を評価するために、画像形成装置に組み込み、実
機による評価を行ったところ、発泡膜を有するウレタン
フォームを用いたローラに比べて、画像の薄色化が改善
され、充分な現像剤の搬送量を確保していることが確認
された。

【００１３】比較例長さ３７２ｍｍ、直径８ｍｍのシャフトの外周に、長さ
３０７ｍｍ、直径１9.５ｍｍの発泡膜のないポリウレタ
ンフォーム（ポリオール：エステル系）からなる弾性層
（アスカーＦ硬度：７０°、セル数：８０個／インチ）
を有するローラを作製した。なお、ローラへの成型は、
研磨機を用い、加熱圧縮は行わなかった。得られたロー
ラは、平均表面粗さが１００μｍであり、アスカーＦ硬
度は５０°であった。また、表面の状態は、セルの圧縮
はなく、セル骨格が径方向に立った状態を有していた。
次に、このローラを現像剤搬送ローラとしての性能を評
価するために、画像形成装置に組み込み、実機による評
価を行ったところ、実施例に比べて画像にムラが見ら
れ、ニップ幅が十分に確保されていない可能性が確認さ
れた。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、低硬度でかつ表面が平
滑な発泡体からなる弾性層を有し、ローラ内部に入った
現像剤が移動拡散しやすい上、現像剤の搬送性が良好な
現像剤搬送ローラを容易に得ることができる。本発明の
現像剤搬送ローラは、複写機，プリンターなどの電子写
真装置や静電記録装置などに使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤搬送ローラの一例を示す概略断
面図である。

【図２】本発明の現像剤搬送ローラの製造方法の一例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１：圧縮前のローラ１' ：圧縮後のローラ（本発明の現像剤搬送ローラ）２：シャフト３：発泡体からなる弾性層４：円筒状部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発泡体からなる弾性層を有し、その弾性
層の表面に現像剤を保持して搬送する現像剤搬送ローラ
において、上記弾性層の平均表面粗さが５０μｍ以下で
あることを特徴とする現像剤搬送ローラ。
【請求項２】発泡体からなる弾性層が、発泡膜を実質
上有しないポリウレタンフォームからなる弾性層である
請求項１記載の現像剤搬送ローラ。
【請求項３】弾性層表面近傍のセルが、ローラの径方
向に圧縮された形状を有する請求項１記載の現像剤搬送
ローラ。
【請求項４】発泡体からなる弾性層を有し、その弾性
層の表面に現像剤を保持して搬送する現像剤搬送ローラ
を製造するに当たり、発泡体からなる弾性層を有するロ
ーラを円筒状部材に圧入したのち、この円筒状部材を加
熱し、該弾性層を圧縮するとともに、その平均表面粗さ
を５０μｍ以下にすることを特徴とする現像剤搬送ロー
ラの製造方法。
【請求項５】発泡体からなる弾性層が、発泡膜を実質
上有しないポリウレタンフォームからなる弾性層である
請求項４記載の製造方法。
【請求項６】円筒状部材を加熱した後の弾性層表面近
傍のセルが、ローラの径方向に圧縮された形状を有する
請求項４記載の製造方法。