JPH01214881A - 現像ロール - 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】 ［技術分野］ 本発明は現像ロールに関し、詳しくは、潜像担持体に接
して設けられその潜像担持体上の静電荷像を乾式−成分
系トナーで顕像化するのに使用される現像ロールに関す
る。

［従来技術］ 電子写真法や静電記録法等で採用されている乾式現像方
式には、トナー及びキャリアからなる二成分系現像剤を
用いる方式と、キャリアを含まずトナーのみからなる一
成分系現像剤を用いる方式とがある。前者の方式は、比
較的安定して良質な画像が得られるが、キャリアの劣化
並びにトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生しや
すいことから、長期間５わたっての一定品質の画像は得
られにくく、また、装置の維持管理やコンパクト化に難
点がある。そこで、こうした問題点を有しない後者の一
成分系現像剤（−成分系トナー）を用いる方式が注目さ
れるようになってきている。なお、この−成分分糸現像
剤は磁性トナー、非磁性トナーのいずれをも含むもので
ある。

ところで、−成分系トナーを用いての現像方式において
は、現像ローラ上に供給されたトナーによって潜像担持
体表面に形成された静電荷像を可視像化する手段が採ら
れているが、殊に非磁性トナーを用いるタイプの現像ロ
ーラ（現像ドラム）は適度の弾性を有していることが必
要であり、望ましくは、更に一定の導電率を有している
。

従来の代表的な現像ローラは、第２図にみられるように
、芯金１上に弾性体層２が形成され、更にその上に、ト
ナー保持層３２が形成された構造を有している。ここで
の弾性体層２にはＮＢＲ、ヒドリコンゴム、Ｅ　Ｐ　Ｄ
　Ｍ　（ｅｔｈｙｌａｎｅ−ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｄｉ
ｅｎｅ　ｍｅｔｈｌａｎｅ　ｌｉｎｋａｇｅ）、シリコ
ンゴム、弗素ゴム、ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）
、ＣＲ（クロロプレンゴム）などが用いられ、また、ト
ナー保持層３には抵抗値がｉｏ”Ωｃｍ程度であるカー
ボン含有ウレタンゴムなどが用いられている。だが、こ
うした弾性体層２は抵抗値が１０１０〜１０１６Ωｃ１
１程度と高く温湿度変化に対応しきれない恨みがある。

もっても、多量の導電性粉を添加して抵抗値を下げるこ
とは行なわれているが、そうした場合には、多量の導電
性粉の含有により弾性が失なわれ、現像時に現像ローラ
と潜像担持体（感光体ドラム）との充分な接触が期待し
えなくなる。

この点を配慮して、一般には、弾性体層２には導電性粉
とともに軟化剤が多量に添加され弾性が付与され、潜像
担持体と現像ロールとの接触を有効ならしめる手段が採
られている。

だが、こうした従来の現像ロールが使用された場合には
、軟化剤が徐々にではあるがトナー保持層３２の表面及
び弾性体層２の端面から外部へと滲み出し、トナー（１
）を硬化させたりする他、いろいろな不都合をもたらす
といった現象を生じさせている。

［目　　的］ 本発明は、上記のような不都合な現象を生じさせること
なく、良好な現像が行ないうる現像ローラを提供するも
のである。

［構　　成］ 本発明は芯金上に弾性体層、トナー保持層が形成された
現像ローラにおいて、前記トナー保持層は耐油性で弾性
体層に含有されている軟化剤とは親和性がなく、かつ、
弾性体層の全面（周面及び端面）を被覆していることを
特徴とする。

ちなみに、本発明者はトナー保持層（表面層）として特
定の材料゛を用い、このトナー保持層を弾性体層の端面
から芯金に到るまで延長させるようにすれば、長期にわ
たる現像が支障なく行なえる現像ローラが得られること
を確めた。本発明はこれに基いてなされたものである。

以下に、本発明を図面（第１図）に従がいながらさらに
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る現像ローラの概略であり、そこに
付された符号１及び２は第２図のそれと同じ意味を示し
ている。３１は弾性体層２の端面をも含む全表面を覆う
ように形成された電荷保持層兼シート層として機能する
トナー保持層である。

先に触れたように、弾性体層２はＮＢＲ、ヒドリンゴム
、ＥＰＲ，ＥＰ’ＤＭ、シリコンゴム、弗素ゴム、ＣＲ
などを主体とし、ここには軟化剤例えば脂肪油（ステア
リン酸、ヒマシ油）、松根油系のもの（パインタール）
、トール油、ファクチス、スピンドル油、石油系のもの
（パラフィン、塩素化パラフィン）、コールタール系の
もの（クマロンインデン樹脂）、エチレングリコール、
合成樹脂系のもの（ＤＯＰ、ブチルフェノールアセチレ
ン縮合物）、シリコンオイル、弗素オイルなどが添加さ
れている。ただし、これら軟化剤が単に弾性体層２の主
体をなすゴムに加えられただけでは、トナー担持層３１
を設けないとすれば、弾性体層２の表面から軟化剤が滲
み出してくる。それに加えて、軟化剤の種類やその添加
量にもよるが、ゴム硬度は著しく硬化しＪＩＳ　Ａ６０
’〜９０°にもなり、現像ローラの弾性体層としては機
能しえなくなる。

その一方で、先に触れたように、弾性体層２には導電性
をもたせるために導電性粉例えばカーボン粉、ニッケル
粉、鉄粉、゛アルミニウム粉などが多量添加されている
が、この導電性・粉の添加によりゴムは硬度を増すよう
になるので、前述の軟化剤の添加量を更に多くすること
が必要となる。軟化剤を多量に弾性体層２に含有させて
おくことは弾性体層２に弾性を付与することから重要で
ある。

だが１弾性体層２中の軟化剤は特に周囲の又は現像ロー
ラ自体の温度が上昇するに従って外部へと滲み出してく
る傾向がある。

例えば、下記（１）（２）及び（３） （１）ＥＰＲ（エチレンプロピレンゴム）に軟化剤とし
てエチレングリコールを約１０重量％、カーボン粉を約
３０重量％含有させてつくられた硬度ＪＩＳ　Ａ約３０
″′、抵抗値が約ＩＯ４Ωａｍである弾性体層。

（２）　　ＥＰＲにファクチースを約５０重量％、カー
ボン粉を約２０重量％含有させてつくられた硬度ＪＩＳ
　Ａ約２５″、抵抗値が約１０６ΩｃＩ１１である弾性
体層。

（３）　　ＮＢＲにＤＯＰを約１０重量％、カーボン粉
を約２０重量％含有してつくられた硬度ＪＩＳ　Ａ３５
”　、抵抗値が約１０７Ωｃｍである弾性体層、 などの弾性体層は、特に前記（１）　（２）については
常温放置においてもその表面からオイル分（軟化剤）が
滲み出してくるのが判る。また、前記（３）については
高温（約５０℃）放置でその弾性体層表面からオイル分
が滲み出してくるようになる。

本発明現像ロールでは、かかる背景を配慮して、トナー
保持層３１は弾性体層２の全面（端面及び周面）を覆い
、しかも弾性体層２に含有されている軟化剤とは親和性
がない耐油性の樹脂又はゴムで形成されている。

このトナー保持層３１としてはエラストマーをはじめ天
然ゴム等弾性を示す素材のうち（ｉ）弗素樹脂（高品名
：テフロン３　Ｆ、４　Ｆ、６　Ｆなど）、弗素ゴムに
粒径約１０μｍ以下の弗素樹脂粉を約３０重量％以下の
範囲で混入させたもの、弗化シリコンゴム、弗素変性樹
脂又はゴム（弗素変性ウレタン樹脂、弗素変性ウレタン
ゴムなと）の弗素系のもの、（ｉｉ）ポリイミド樹脂、
（ｉｉｉ）ポリエーテル樹脂（アセタール樹脂、アセタ
ール共重合樹脂、ポリフェニレンオキシドなど）等の使
用が特に望ましい。

トナー保持層３１は非導電性であってもよいが、導電性
であればなお好ましい。トナー保持層３１に導電性をも
たせるには、弾性体層２の説明で挙げた導電性粉（導電
剤）がそのまま適用できる。

また、トナー保持層３１には１０重量２以下の範囲（０
〜１０重量％）で例えばカーボン粉、ベンガラ粉、アル
ミナ粉、アルミニウム粉、酸化亜鉛粉、酸化チタン粉、
セラミック粉（窒化硼素粉のごときもの）などの充填剤
の含有されているのが望ましい。充填剤の添加により画
質向上のような効果がもたらされる。

トナー保持層３１の厚さは１〜５００μｍ好ましくは１
０〜８０μｍ程度であるが、充填剤の大きさや加熱減量
〔現像部の環境（温度）により経日より幾分なりとも軟
化剤が減少しこの傾向は温度が高いほど顕著である〕に
よる使用温度との兼ね合い等を考慮して決められる。実
用的には、弾性体層２のシールという観点からみれば約
１０μｍ厚もあれば十分である。しかし、帯電トナーを
担持しその電荷を保持させるという機能をも果さねばな
らないことからするとそれより厚くするのが望ましい。

実際に本発明現像ロールを製造にするには、常法に従が
って、芯金上に軟化剤及び導電剤を含有させた弾性体層
を形成した後、シールコート剤［例えば（イ）旭ガラス
社製の弗素変性ウレタン樹脂（商品名：ルミフコン）溶
液、（ロ）８産化学社製のポリイミド樹脂（商品名：サ
ンエバー）溶液、あるいは（ハ）住友化学社製のポリエ
ーテル樹脂（商品名：エユノール）溶液］を弾性体層の
全面が完全に被覆されるように塗布し、溶剤を除去して
、前記（イ）であれば１０〜３０μｍ厚、前記（ロ）で
あれば１０〜２０μｍ厚、前記（ハ）であれば１０〜８
０μｍ厚くらいのトナー保持層を形成せしめればよい。

本発明現像ローラは、線速対応性（潜像担持体との接触
時間等）を考慮して次のような性状を有していることが
望ましい。即ち１弾性体層２は硬度がＪＩＳ　Ａ３０’
で１０〜５０°好ましくは１０〜４０°の範囲、抵抗値
が１０１〜１０１２Ωｃｍ好ましくは１０１〜１０１０
Ωｃｍの範囲であり、トナー保持層３１は抵抗値が１０
’〜１０１６Ωｃｍ好ましくは１０６〜ｘｏＬＧΩｃｍ
の範囲である。そして、これら弾性体層２とトナー保持
層３１との抵抗値は相対的には、弾性体層２よりトナー
担持体３１の方が高くなっている。

［効　　果］ 本発明現像ローラの使用によれば、温度変化にかかわら
ず、弾性体層中の軟化剤の外部への滲み出しが防止され
、そのため、ロール重量は減少することがなく長期使用
に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像ロールの概略図、第２図は従
来の現像ロールの概略図である。 １・・・芯　金　　　　２・・・弾性体層３、３２・・
・トナー保持層　　ｔ・・・トナー蔀　１　霞 ち２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、芯金上に弾性体層及びトナー保持層が形成された現
   像ロールにおいて、前記のトナー保持層は耐油性で弾性
   体層に含有されている軟化剤とは親和性がなく、かつ、
   弾性体層の全面を被覆した樹脂層又はゴム層からなるも
   のであることを特徴とする現像ロール。