JP2930001B2

JP2930001B2 - 現像ローラ及び現像装置

Info

Publication number: JP2930001B2
Application number: JP10431096A
Authority: JP
Inventors: 光治高木; 喜夫滝沢; 真理橋本; 紀彦加賀; 原島　　寛; 隆博川越
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JPH09269652A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の電子写真装置や静電記録装置等において、表面に
静電潜像を保持した潜像保持体の表面に現像剤を供給し
て静電潜像を可視化するための現像ローラ及び該現像ロ
ーラを用いた現像装置に関し、更に詳述すると、耐摩耗
性、摩擦帯電性及びトナー離れに優れ、良好な現像を長
期に亘り安定的に行うことができる現像ローラ及び該現
像ローラを用いた現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置等
において、静電潜像を保持した感光ドラム等の潜像保持
体表面に現像剤（トナー）を供給し、該潜像保持体表面
の静電潜像を可視化する現像方法として、接触現像法が
知られており（米国特許第３１５２０２１号、同第３７
３１１４６号等）、この方法によれば、磁性材料が不要
であるため装置の簡素化、小型化が容易であると共に、
トナーのカラー化が容易である等の利点がある。

【０００３】この接触現像法は、表面にトナー（通常
は、非磁性一成分現像剤が用いられる）を担持した現像
ローラを感光ドラム等の潜像保持体表面に直接接触又は
近接させて、トナーを該潜像保持体表面に付着させるこ
とにより現像を行うもので、このため上記現像ローラを
弾性体で形成する必要がある。

【０００４】即ち、この接触現像法では、例えば図２に
示したように、トナーを供給するためのトナー塗布用ロ
ーラ５と静電潜像を保持した感光ドラム６との間に、上
記現像ローラ１が感光ドラム６と接触した状態でかつト
ナー塗布用ローラ５とは若干離間して配設され、これら
現像ローラ１、感光ドラム６及びトナー塗布用ローラ５
がそれぞれ図中矢印方向に回転することにより、トナー
７がトナー塗布用ローラ５により現像ローラ１の表面に
供給され、このトナーが成層ブレード８により均一な薄
層に整えられ、この状態で現像ローラ１が感光ドラム６
と接触しながら回転することにより薄層に形成されたト
ナーが現像ローラ１から感光ドラム６の潜像に静電的に
付着して、該潜像が可視化するものである。なお、図中
９は転写部であり、ここで紙等の記録媒体にトナー画像
を転写するようになっており、また、１０はクリーニン
グ部であり、そのクリーニングブレード１１により転写
後に感光ドラム６表面に残留するトナーを除去するよう
になっている。

【０００５】この場合、上記現像ローラ１は、感光ドラ
ム６に密着した状態を確実に保持しつつ回転しなければ
ならず、このため図１に示したように、金属等の良導電
性材料からなるシャフト２の外周にウレタンゴム、シリ
コーンゴム、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ等の弾性ゴムやポリウレ
タンフォーム等に導電剤を配合して導電性を付与した弾
性体からなる弾性層３を形成した構造となっている。更
に、これら弾性層３の上に、表皮層４を設けることも提
案されている。

【０００６】ここで、上記弾性層３を形成するゴムやポ
リウレタン等の弾性体は、柔らかく良好な変形特性を有
するので、感光ドラム６等の当接対象物に対してショッ
クを与えない等の性質がある反面、表面が傷つき易く、
耐摩耗性に劣る。特にポリウレタンで上記弾性層３を形
成した場合、耐摩耗性が不十分な上、トナーが付着し易
く、耐久寿命に劣るという問題がある。この場合、ポリ
ウレタンからなる弾性層３上に上記表皮層４としてポリ
アミドやフッ素樹脂等をコートすることも提案されてい
るが、耐摩耗性やトナー付着性の問題を完全に解決する
には至っていない。

【０００７】また、金属製の軸やスリーブの表面にフェ
ノール樹脂からなる表皮層を形成した現像ローラも知ら
れているが、このような現像ローラは感光ドラムと非接
触状態で現像を行う、所謂ジャンピング現像法において
用いられるものであり、弾性を有さないため、感光ドラ
ムと接触させた場合に感光ドラム表面を傷つけたりトナ
ーにダメージを与えることとなり、接触現像法では使用
することができないものである。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、ローラ全体としては低硬度で十分な弾性を有し、か
つ表面は耐摩耗性に優れ傷つき難い上、感光ドラム等の
接触相手部材に損傷を与えることがなく、更にトナー離
れに優れトナーの付着による不都合を生じることもな
く、良好かつ安定した現像を長期に亘り確実に行うこと
ができる現像ローラ及び該現像ローラを用いた現像装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため鋭意検討を行った結果、ポリウレタンから
なる弾性層上にフェノール樹脂を主成分とする厚さ１〜
５０μｍの薄膜を表皮層として形成することにより、全
体としては柔らかく変形し得、かつ表面は耐摩耗性に優
れ傷つき難い上、トナーに対する良好な摩擦帯電性を有
すると共に、トナー離れにも優れ、接触現像法に好適に
使用される現像ローラが得られることを見い出した。

【００１０】即ち、ポリウレタン上にフェノール樹脂を
薄膜状にコートすると、両者の馴染みが良いためと思わ
れるが、ポリウレタンの変形にコート層が良好に追随し
得、全体としては柔らかく変形し得るローラが得られる
と共に、表面は硬いフェノー樹脂コート層により覆われ
て耐摩耗性に優れ、しかもこのコート層がトナーに対す
る良好な摩擦帯電性及びトナー離れ性を有し、この現像
ローラを用いることにより、特に正帯電性トナーを用い
た接触現像法により良好かつ安定した現像を長期に亘り
確実に行うことができ、この場合フェノール樹脂とし
て、レゾールタイプのもの、あるいはレゾルシンを含む
ものを用いることにより、より確実に上記効果を発揮し
得ることを見い出し、本発明を完成したものである。

【００１１】従って、本発明は、良導電性シャフトの外
周にポリウレタンを基材とする弾性層を形成してなり、
表面に現像剤を担持して該現像剤の薄層を形成し、この
状態で静電潜像を表面に保持した潜像保持体に接触し
て、表面に担持した現像剤を潜像保持体表面に直接接触
させることにより、該潜像保持体表面に現像剤を供給し
て上記静電潜像を可視化する現像ローラにおいて、上記
弾性層上にフェノール樹脂を主成分とした厚さ１〜５０
μｍの表皮層を形成したことを特徴とする現像ローラを
提供する。この場合、本発明は好適な実施態様として、
上記表皮層の主成分であるフェノール樹脂が、レゾール
タイプのもの、あるいはレゾルシンを含むものである上
記現像ローラを提供する。

【００１２】また、本発明は、表面に静電潜像を保持す
る潜像保持体と、外周面に正帯電性の現像剤を担持した
状態で上記潜像保持体表面に接触し、上記現像剤を潜像
保持体表面に供給して上記静電潜像を可視化する現像ロ
ーラとを具備してなる現像装置において、上記現像ロー
ラとして請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像ロー
ラを用いたことを特徴とする現像装置を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明につき更に詳しく説
明する。本発明の現像ローラは、図１に示したように、
良導電性シャフト２の外周にポリウレタンを基材とする
弾性層３を形成し、かつこの弾性層３上にフェノール樹
脂を主成分とする薄い表皮層４を形成したものである。

【００１４】ここで、上記シャフト２としては、良好な
導電性を有するものであれば、いずれのものでも使用し
得るが、通常は中実体からなる芯金や内部を中空にくり
ぬいた円筒体等の金属製又は樹脂製シャフトが用いられ
る。

【００１５】このシャフト２の外周に形成する弾性層３
は、ポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマー
を基材とした導電性を有する弾性体で形成される。これ
らポリウレタンフォームやポリウレタンエラストマー
は、種々の方法で製造されたいずれのものでもよく、例
えばカーボンブラック等の導電材をポリウレタンプレポ
リマー中に配合してプレポリマーを架橋反応させる方
法、ポリオールに導電材を配合してこのポリオールをワ
ン・ショット法にてポリイソシアネートと反応させる方
法などにより得ることができる。

【００１６】この弾性層３の基材として用いられるポリ
ウレタンを得るためのポリヒドロキシル化合物として
は、一般の軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラス
トマーの製造に用いられるポリオール、例えば末端にポ
リヒドロキシル基を有するポリエーテルポリオール、ポ
リエステルポリオール、及び両者の共重合物であるポリ
エーテルポリエステルポリオールが挙げられるほか、ポ
リブタジエンポリオールやポリイソプレンポリオール等
のポリオレフィンポリオール、ポリオール中でエチレン
性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポリ
オール等の一般的なポリオールを使用することができ
る。また、イソシアネート化合物としては、同様に一般
的な軟質ポリウレタンフォームやウレタンエラストマー
の製造に用いられるポリイソシアネート、即ち、トリレ
ンジイソシアネート（ＴＤＩ）、組成ＴＤＩ、４，４’
−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、組成
ＭＤＩ、炭素数２〜１８の脂肪族ポリイソシアネート、
炭素数４〜１５の脂環式ポリイソシアネート、及びこれ
らポリイソシアネートの混合物や変性物、例えば部分的
にポリオール類と反応させて得られるプレポリマー等が
用いられる。

【００１７】この場合、通常ポリオールとポリイソシア
ネートとの混合比率はポリイソシアネート／ポリオール
＝１〜１．３程度とされるが、特に弾性層３を低硬度化
する目的で上記混合比率を１未満としてもよい。更に、
この弾性層３の基材としては、上記ポリエーテル系、ポ
リエステル系、ポリオレフィン系、ポリマーポリオール
系等のいずれのポリウレタン用いてもよいが、特に上記
表皮層４を形成するフェノール樹脂との馴染みがよい、
低硬度化が達成される、後述するイオン導電性物質を混
合し易い、等の理由からポリエーテル系のポリウレタン
を用いることが好ましく、また特に低硬度化が要求され
る場合にはフォーム材として形成することが好ましい。

【００１８】このポリウレタン基材中には、通常導電材
を配合して、適宜な導電性を付与することにより、弾性
層３の導電率を１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ²、特に１０⁴〜１
０⁸Ωｃｍ²程度に調整することが行われる。この場合、
導電材としては、カーボン、金属、金属酸化物、導電ポ
リマー等の導電性粉体や粒子、あるいはイオン導電性物
質が好適に用いられる。

【００１９】上記導電性の粉体や粒子としてより具体的
には、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，ＦＥ
Ｆ，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、ニッ
ケル、銅、銀、ゲルマニウム等の金属及び金属酸化物、
ポリアニンン、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。これらに中で、カーボン系
導電材は、抵抗の環境依存性少なく、かつ比較的安価で
あり小量で導電性を制御し得る点で有利である。なお、
これら導電性の粉体や粒子は、特に制限されるものでは
ないが、通常ウレタン１００重量部に対して０．５〜５
０重量部、特に１〜３０重量部の範囲で用いられる。

【００２０】また、イオン導電性物質として具体的に
は、過塩素酸ナトリウム，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、変性脂肪族ジメチル
アンモニウムサルフォート，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，オクタデ
シルトリメチルアンモニウム過塩素酸塩，テトラブチル
アンモニウムほうふっ酸塩等の有機イオン性導電物質な
どが例示される。これら、イオン性導電性物質は、抵抗
が均一であること、電圧依存性が少ないこと等の点で有
利である。なお、これらイオン導電性物質は、特に制限
されるものではないが、通常ウレタン１００重量部に対
して０．０１〜３０重量部、特に０．０１〜５重量部の
範囲で用いられる。

【００２１】更に、このポリウレタンを基材とする弾性
層３には、例えば担持したトナーの帯電量をコントロー
ルする目的で、ニグロシン、トリアミノフェニルメタ
ン、カチオン染料などの各種荷電制御剤、シリコーン樹
脂、シリコーンゴム、ナイロンなどの微粉体を添加する
ことができる。この場合、これら添加剤の添加量は上記
ポリウレタン１００重量部に対して、上記荷電制御剤は
１〜５重量部、上記微粉体は１〜１０重量部とすること
が好ましい。

【００２２】この弾性層３の硬度は、特に制限されるも
のではないが、ローラの硬度を低くするために重要であ
り、アスカーＣ硬度で３０〜９０゜、特に６０〜８０゜
とすることが好ましい。この場合、弾性層３のアスカー
Ｃ硬度が９０゜を超えると、感光ドラム等との接触面積
が小さくなり、良好な現像が行えなくなる場合がある
が、逆にあまり低硬度にすると圧縮永久歪が大きくな
り、何らかの理由で現像ローラに変形や偏心が生じた場
合、画像の濃度むらが発生することとなる。このため、
弾性層３の硬度を低硬度に設定する場合でも、圧縮永久
歪をなるべく小さくすることが好ましく、具体的には圧
縮永久歪が２０％以下となるようにすることが好まし
い。

【００２３】この弾性層３を上記シャフト２の外周に形
成する方法に制限はなく、例えばモールド内にシャフト
２をセットし、ポリウレタンの原料であるポリオール、
ポリイソシアナート、導電材、触媒等を混合したもの、
あるいは上記プレポリマーを注型し、加熱硬化させる方
法を採用することができる。得られた、弾性層３は適宜
研磨処理を施すことができ、適宜な表面粗度に調整する
ことができる。

【００２４】次に、この弾性層３上に形成される上記表
皮層４は、フェノール樹脂を主成分とするものであり、
この場合フェノール樹脂としては、レゾールタイプ及び
ノボラックタイプのいずれをも使用することができ、更
に詳述すればフェノールとホルマリンとを反応させた単
純フェノール樹脂、フェノールの代わりにレゾルシンを
用いたレゾルシン樹脂、フェノールとレゾルシンを併用
した樹脂、メラミン変性，キシレン変性，エポキシ変性
等の各種変性フェノール樹脂を用いることもできる。中
でも単純フェノール樹脂、レゾルシン樹脂、及びこれら
の混合物が好ましく用いられる。また、レゾールタイプ
のフェノール樹脂は、架橋剤を要することなく加熱のみ
でウレタン弾性体上に良好な硬化皮膜を形成できる点で
有利である。

【００２５】ここで、この表皮層４の主成分としてフェ
ノール樹脂を用いる理由としては、フェノール樹脂が有
する高い誘電効果が挙げられる。即ち、フェノール樹脂
はベンゼン環に配位する水酸基の効果で高い比誘電率を
示し、例えばフッ素樹脂の比誘電率が２程度であるのに
対して４以上の値であり、特にレゾルシン樹脂あるいは
レゾルシン変性樹脂では更に高い比誘電率が発現する。
この場合、現像ローラ表面に担持されたトナーの帯電量
を決定する要因として電気的には主に帯電物質と被帯電
物質との間の仕事関数差と、各々の比誘電率とが同じ割
合程度関与しており、仕事関数差が大きい程、あるいは
比誘電率が高い程、高い帯電量を確保することができ
る。従って、比誘電率の高いフェノール樹脂が表皮層４
として好適に使用されるものである。

【００２６】この表皮層４には、必要に応じて導電材を
配合して低抵抗化することができる。導電材としては、
カーボン、金属、金属酸化物、導電性ポリマー等の電子
伝導性を有する粉体又は粒子やイオン導電性物質などの
上記弾性層３に用いられる導電材と同様の導電材を用い
ることができる。これら導電材の中では、特に制限され
るものではないがカーボンを用いることが好ましく、カ
ーボンを用いることによりトナーの帯電性を向上させる
ことができる。この場合、この表皮層４が形成されたロ
ーラ表面の導電率は、１０⁰〜１０¹⁰Ωｃｍ²、特に１０
¹〜１０⁷Ωｃｍ²とするこが好ましい。なお、導電材を
配合しなくてもこのような導電率が達成されるのであれ
ば、この表皮層４に特に導電材を配合する必要はない。

【００２７】この表皮層４は、厚さ１〜５０μｍ、好ま
しくは３〜３０μｍの薄膜として形成される。この場
合、表皮層４の厚さが１μｍ未満であると、ローラ表面
の耐摩耗性が不十分になって長期使用に耐えられなくな
る場合があり、一方５０μｍを超えると、皮膜の可撓性
が損なわれ弾性層３の変形に追随できずに感光ドラム等
の潜像保持体に当接させた際、亀裂等が生じる場合があ
り、また潜像保持体表面にダメージを与えるおそれもあ
る。

【００２８】この表皮層４を形成したローラ表面の粗度
は、良好なトナー搬送性得るために重要な要素であり、
特に制限されるものではないが、通常ＪＩＳ１０点平均
粗さＲｚで１〜３０μｍ、特に３〜２０μｍに調整する
ことが好ましい。この場合、ＪＩＳ１０点平均粗さＲｚ
が１μｍ未満であると、トナー搬送量が不足して画像濃
度が薄くなる不都合が生じる場合があり、一方３０μｍ
を超えると帯電していないトナーまで搬送されて画像に
カブリが生じる場合がある。ローラの表面粗度は上記弾
性層３の表面研磨により調整することができるが、この
場合弾性層３の表面に形成される上記表皮層４が厚すぎ
ると、表皮層４によりローラ表面が平滑化して十分な粗
度が得られなくなる場合があり、この点を考慮して弾性
層３の粗度及び表皮層４の厚さを選定する必要がある。
また、表皮層４にフッ素樹脂，シリコーン樹脂，フェノ
ール樹脂等のポリマー微粒子やシリカ，グラファイト等
の無機微粒子、酸化チタン，酸化亜鉛等の金属酸化物を
混入させて適度な粗度を得るようにすることもできる。
なお、この表皮層４を形成したローラ全体の硬度は、特
に制限されるものではないが、アスカーＣ硬度で３０〜
９０゜、特に６０〜８０゜とすることが好ましい。

【００２９】この表皮層４を上記弾性層３上に形成する
方法としては、上記フェノール樹脂を溶媒に溶解し、こ
れに必要により添加される導電材等の添加材を分散又は
溶解した塗料溶液を上記弾性層３表面に塗布する方法が
好適に採用される。この塗料溶液中の樹脂成分濃度は、
特に制限されるものではないが、表皮層４の厚さを上記
好適範囲とするためために２〜２０％程度とすることが
好ましい。この塗料溶液を調製するための溶媒として
は、上記フェノール樹脂を溶解し得るものであればいず
れのものでもよく、メタノール，エタノール，イソプロ
パノール等の低級アルコールなどが好ましく用いられる
が、特に、塗布後の乾燥工程によって良好な性膜性を得
るためには、これにメチルエチルケトン，シクロヘキサ
ンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどを適量混入
した混合溶媒を用いることが好ましい。なお、塗料溶液
にはカーボン等の導電材の分散安定性を向上させる目的
で分散剤を配合することもできる。

【００３０】上記塗料溶液の塗布は、溶液を調製した
後、スプレー法、ロールコーター法、ディッピング法な
どにより行うことができる。例えば、ディッピングによ
る塗布は、上記樹脂濃度の塗料溶液にシャフト２と弾性
層３とからなるローラを通常室温で５秒〜５分、好まし
くは１０秒〜１分程度浸漬し、これを引き上げて乾燥す
る方法を採用することができる。なお、スプレー法を採
用する場合は、塗料溶液中の樹脂濃度をディッピング法
よりも高く設定でき、例えば３０〜６０％の濃度に調製
した塗料溶液を使用することもできる。いずれにして
も、所望の膜厚が得られるよう最適な樹脂濃度、塗布方
法、塗布条件を適宜選定して塗布を行えばよい。

【００３１】本発明の現像ローラは、接触現像法により
現像を行う通常の現像装置に組み込んで使用することが
でき、具体的には、図２に示したように、トナーを汲々
するトナー塗布用ローラ５と静電潜像を保持した感光ド
ラム等の潜像保持体６との間に、本発明の現像ローラ１
を潜像保持体６と接触した状態で配設し、トナー塗布用
ローラ５によりトナー７をこの現像ローラ１に供給し、
これを成層ブレード８により均一な薄層に整え、更にこ
の薄層からトナーを潜像保持体６に供給し、該潜像保持
体６の静電潜像にトナーを付着させて潜像を可視化する
ものである。なお、図２の詳細については、従来技術に
おいて既に説明しているのでその説明を省略する。

【００３２】この場合、本発明の現像ローラ及び現像装
置は、現像剤を正帯電させて現像を行う場合、及び現像
剤を負帯電させて現像を行う場合のいずれにも好適に使
用されるものであるが、特に、非磁性一成分現像剤を用
い、この現像剤を正帯電させて現像を行う場合に好適に
用いられる。その理由は、次の通りである。

【００３３】トナーが正帯電の場合、現像ローラ表面に
は負の電荷、即ち電子が誘起される。この場合、ローラ
表面が電子伝導性を有しない樹脂である場合、通常樹脂
はホール移動電導性であるため、誘電された電子は逃げ
づらくなり、そのまま残存してしまうこととなる。よっ
て、現像後にローラが回転し、次のトナーを帯電させる
際にローラ表面に残存する電荷のため接触帯電効率が著
しく低くなり、具体的には、例えば画像印字時に全面黒
ベタを印刷した場合、先後端濃度差の大きい画像となっ
てしまう。これに対して、ローラ表面にカーボン、金属
酸化物等を含んだ電子伝導層を形成した場合、誘起した
電荷、即ち電子は容易に逸散し、次のトナー帯電時に
は、新しいローラ表面で帯電が行われるため、帯電効率
がよく、良好な画像が得られるものである。また、フェ
ノール樹脂が高い誘電効果を持つために帯電量が向上す
ることは前述した通りであるが、特にベンゼン環に配位
する水酸基が持つ電子吸引性（−Ｉ効果）のため、接触
帯電する相手、即ちトナーに対しては正に帯電させよう
とする働きを持つ、よって正帯電性トナーを用いた場合
効率的に高い帯電量を発現できるものである。

【００３４】

【発明の効果】本発明の現像ローラは、ローラ全体とし
ては低硬度で十分な弾性を有し、かつ表面は耐摩耗性に
優れ傷つき難い上、感光ドラム等の接触相手部材に損傷
を与えることがなく、更にトナー離れに優れトナーの付
着による不都合を生じることもなく、良好かつ安定した
現像を長期に亘り確実に行うことができる。従って、こ
の本発明の現像ローラを用いた現像装置も良好かつ安定
した現像を長期に亘り確実に行うことができるものであ
る。

【００３５】

【実施例】以下、実施例，比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。［実施例１］グリセリンにプロピレンオキサイドとエチ
レンオキサイドを付加して、分子量５０００としたポリ
エーテルポリオール１００重量部に、ウレタン変性ＭＤ
Ｉ２５．０部（重量部、以下同じ）、１，４−ブタンジ
オール２．５部、ジブチルチンラウレート０．０１部、
デンカブラック（電気化学工業社製）２．０部を配合
し、これを１１０℃に加熱した金型に注入して２時間硬
化させることにより、金属製のシャフトの外周にポリウ
レタンからなる導電性弾性層を形成して導電部材を作製
した。得られた導電部材の表面を乾燥研磨してローラ状
に成形すると共に、表面粗度をＪＩＳ１０点粗さＲｚ＝
１５μｍに調整した（アスカーＣ硬度＝７５゜）。

【００３６】一方、レゾールタイプ・フェノール樹脂と
してＰＲ５０７８１（住友デュレズ製）を用い、これを
エタノール溶媒に樹脂濃度１０％となるように溶解させ
た溶液にカーボンとしてＸＥ２（Ｄｅｇｕｓｓａ社製）
を樹脂濃度対比で１５ｐｈｒ混合し、サンドグラインダ
ーで１時間分散させ、塗料溶液を得た。

【００３７】上記塗料溶液を円筒型ガラス容器に入れ、
その中に上記ローラ状の導電部材を１ｃｍ／ｓｅｃの速
度で浸漬し、同速度で引き上げることにより、導電部材
表面に表皮層を設け、次いで１１０℃で３時間加熱して
表面層を架橋させ、現像ローラを得た。この場合、表皮
層の成膜性は極めて良好であった。

【００３８】得られた現像ローラの表面導電率を計測し
たところ、１０²Ωｃｍ²であり十分な低抵抗化が達成さ
れていた。また、この現像ローラの硬度はアスカーＣ硬
度で７５度であり、表面粗度はＪＩＳ１０点粗さＲｚで
１５μｍであった。更に、得られたローラを軸方向に沿
って切断し、光学顕微鏡で観察したところ、表皮層は膜
厚約６μｍの均一な薄膜であることが確認された。更に
また、ローラ表面に所定の応力を与えてローラ表面を圧
縮させたところ、表面の表皮層はローラ表面の変形に良
好に追随し、ひび割れ等の不都合は一切生じなかった。

【００３９】次に、上記現像ローラを図１の現像装置に
現像ローラ１として組み込み、この現像装置を市販のレ
ーザービームプリンターの現像ユニットに組み込んで、
ポリエステル系正帯電用トナーを用いて画像出しを行
い、画像評価を行った。得られた画像はカブリや濃度ム
ラ等の画像不良が一切ない良好な画像であった。

【００４０】また、現像ローラ表面に担持されたトナー
の帯電量をファラデーゲージを用いて測定したところ、
１５μＣ／ｇの十分な帯電量を有していた。更に、本実
施例の現像ローラを用いた上記レーザービームプリンタ
ーを用いて１万枚連続通紙試験を行ったところ、初期の
良好な画像が最後まで保たれ、かつ現像ローラ表面にも
なんら変化は認められなかった。次いで、本実施例の現
像ローラを上記現像ユニットの感光体に５００ｇの圧力
で圧接し、５０℃，８５％の雰囲気中に５日間放置し
た。放置後の感光体にはなんら変化は見られなかった。

【００４１】導電性塗料樹脂として、レゾールタイプ・
レゾルシン変性フェノール（大日本インキ社製ＭＤ３
１００，Ｈ，ＭＤ３２００Ｄ）を用いた以外は、実施例
１と同様にして現像ローラを得た。得られた現像ローラ
の表面の表面導電率を計測したところ、１０²Ωｃｍ²で
あり十分に低抵抗化していることが示された。また、製
膜性及び追随性も良好な薄膜（約６μｍ）が形成されて
おり、硬度はアスカーＣ硬度７５度、表面粗度はＪＩＳ
１０点粗さＲｚ＝１５μｍであった。

【００４２】この現像ローラについて実施例１と同様の
評価を行ったところ、特にトナー帯電量が２０μＣ／ｇ
と高く、カブリや濃度ムラなどの画像不良のない良好な
画像が得られた。また、１万枚連続通紙試験を行ったと
ころ、初期の良好な画像が最後まで保たれ、かつ現像ロ
ーラ表面にもなんら変化は認められなかった。更に、本
実施例の現像ローラを上記現像ユニットの感光体に５０
０ｇの圧力で圧接し、５０℃，９０％の雰囲気中に５日
間放置したが、放置後の感光体にはなんら変化は見られ
なかった。

【００４３】［比較例１］表皮層を形成する主材樹脂と
して、可溶性ナイロン（東レ社製ＣＭ８０００）を用い
た以外は実施例１と同様にして現像ローラを得た。得ら
れた現像ローラについて、実施例１と同様の試験を行っ
てその性能を評価したところ、得られた現像ローラによ
る画像は初期においては大変良好であったが、連続通紙
試験１０００枚程度で濃度低下を生じた。通紙試験後の
ローラ表面を観察したところ、ブレード（図１中の参照
符号８）との摩擦によって表面が平滑化されており、こ
のためトナー搬送量の不足が生じて濃度低下が生じたも
のと考えられた。

【００４４】［比較例２］塗料溶液中の樹脂の樹脂濃度
を３０％とした以外は実施例１と同様にして現像ローラ
を得、実施例１と同様の試験により同様の評価を行っ
た。得られたローラは、表面の表皮層の厚さが約１００
μｍ以上で、ＪＩＳ１０点粗さＲｚが３μｍであり、表
皮層がローラ表面の研磨面を完全に被覆していることが
確認された。また、圧縮によりこのローラ表面を変形さ
せたとき表面に亀裂が生じ、表皮層がローラ表面の変形
に追随し得ないことが確認された。更に、この現像ロー
ラにより得られた画像は、初期においても濃度不足によ
る画像不良が生じていた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明現像ローラの一例を示す概略断面図であ
る。

【図２】本発明現像装置の一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１現像ローラ２シャフト３弾性層４表皮層５トナー塗布用ローラ６感光ドラム（潜像保持体）７トナー（現像剤）８成層ブレード９転写部１０クリーニング部１１クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原島寛神奈川県横浜市旭区さちが丘43−１− 206 (72)発明者川越隆博埼玉県所沢市青葉台1302−57 (56)参考文献特開平７−56434（ＪＰ，Ａ) 特開平５−249809（ＪＰ，Ａ) 特開平４−103672（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 501 F16C 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】良導電性シャフトの外周にポリウレタン
を基材とする弾性層を形成してなり、表面に現像剤を担
持して該現像剤の薄層を形成し、この状態で静電潜像を
表面に保持した潜像保持体に接触して、表面に担持した
現像剤を潜像保持体表面に直接接触させることにより、
該潜像保持体表面に現像剤を供給して上記静電潜像を可
視化する現像ローラにおいて、上記弾性層上にフェノール樹脂を主成分とした厚さ１〜
５０μｍの表皮層を形成したことを特徴とする現像ロー
ラ。
【請求項２】表皮層の主成分であるフェノール樹脂
が、レゾールタイプのものである請求項１記載の現像ロ
ーラ。
【請求項３】表皮層の主成分であるフェノール樹脂
が、レゾルシンを含むものである請求項１又は２記載の
現像ローラ。
【請求項４】表皮層が電子伝導性を有する粉体又は粒
子の配合により導電化されている請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の現像ローラ。
【請求項５】ローラ表面の導電率が１０⁰〜１０¹⁰Ω
ｃｍ²である請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像
ローラ。
【請求項６】ローラ表面のＪＩＳ１０点平均粗さＲｚ
が１〜３０μｍである請求項１〜５のいずれか１項に記
載の現像ローラ。
【請求項７】表面に静電潜像を保持する潜像保持体
と、外周面に正帯電性の現像剤を担持した状態で上記潜
像保持体表面に接触し、上記現像剤を潜像保持体表面に
供給して上記静電潜像を可視化する現像ローラとを具備
してなる現像装置において、上記現像ローラとして請求
項１〜６のいずれか１項に記載の現像ローラを用いたこ
とを特徴とする現像装置。