(57)【要約】　　　（修正有）【課題】従来の現像ローラは樹脂中に導電性の無機粉末を混合した被膜を金属基材に被覆する事で、静電気の特性を制御して使用していた。しかし、このような現像ローラの被覆層は樹脂を主体とする被覆層であるため、静電気に対する特性は環境、特に温度、湿度等の影響を受け易く、現像された画像に濃度むら、筋などの発生する場合もあり、画像品質が不安定となる要因となっていた。本発明の現像ローラは、画像が環境条件に影響を受ける事無く安定して得られる現像ローラを提供するものである。【解決手段】本発明の現像ローラは、その被覆材料として、Ｍ２Ｏ・ｎＳｉｏ２で示される水ガラスを使用し、被覆層を設ける物である。水ガラスは樹脂に比べ環境からの影響は少なく、被膜が非常に硬いため磨耗の発生もなく、被膜として長期間の使用にも耐え得る物である。又被覆層の加工性も容易で、材料としても比較的安価であるため、経済的にも有効である。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置の画像現像に使用する現像ローラに於いて、現像ローラ基体表面に、一般式Ｍ２Ｏ・ｎＳｉＯ２　で表される水溶性アルカリ金属ケイ酸塩（モル比ｎ＝２〜４、Ｍはアルカリ金属でＮａ、Ｋであらわされる水ガラス）を主組成とする被膜を被覆した事を特徴とする現像ローラ及びそれを使用した現像装置。
【請求項２】
水溶性アルカリ金属ケイ酸塩がカーボンブラック、グラファイト、等の導電性無機充填剤を含有する事を特徴とする請求項２に記載の現像ローラ及びそれを使用した現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
「発明の属する技術分野」
本発明は、電子写真装置の現像装置にかかわるもので、特に現像剤を担持して画像現像体表面に現像剤（トナー）を移行させ、静電気的にトナー画像を形成させるための、いわゆる現像ローラ及びそれを使用した現像装置に関する発明である。
【０００２】
現像剤を使用する現像装置は電子写真複写機、電子写真プリンター等広く使用されている。
【０００３】
「従来の技術」
従来の現像装置で使用された現像ローラとしては、主にアルミ等の金属ローラ外表面に、樹脂被覆層を設け、樹脂被覆層の抵抗値を適切に選択することにより、静電気の調整を行った。
【０００４】
例えば特許第２７９８８０７号、や特許第２８９９３９８号に記載されているように、金属ローラの表面にフェノール樹脂等の樹脂中にカーボンブラック、グラファイトなどの導電性充填剤を分散させた被覆層を設けるものがあった。
【０００５】
「発明が解決しようとする課題」
樹脂中に導電性充填剤粒子を分散させた被覆層を設ける従来の現像ローラは現像剤の汚れにより発生するゴースト防止効果は認められるものの、長期的な使用に際しての、現像剤移行の安定性という点では問題があった。
【０００６】
即ち、長期使用により樹脂に特性の変化が起こるとともに、表面層の磨耗、剥離、等が発生し現像剤にたいする帯電性、搬送性が不安定となりトナーの移行量が安定しなくなり、画像品質が低下してしまうものである。
【０００７】
特に、被覆層が樹脂を主体としている為、環境の影響を受け易く、温度変化、吸湿等により、電気抵抗値が変化し、現像剤の搬送、移行に重要なファクターである帯電特性が非常に不安定となるためである。
【０００８】
本発明は、現像ローラの被覆層が耐磨耗性に優れ、温度、湿度等の環境条件にも影響を受けない長期使用しても安定した現像剤の搬送、移送の可能な現像ローラ及びそれを使用した現像装置を提供するものである。
【０００９】
「課題を解決するための手段」
本発明は、電子写真装置のトナーを移送し画像形成を行う現像ローラに於いて、該現像ローラが一般式Ｍ２Ｏ・ｎＳｉｏ２で表される水溶性アルカリ金属ケイ酸塩（モル比ｎ＝２〜４、Ｍはアルカリ金属でＮａ，Ｋで表される水ガラス）被膜を被覆した事を特徴とするものである。被覆層の電気抵抗値の制御の為には、カーボンブラック、グラファイト、金属等の粒子を含有させる。
【００１０】
具体的な態様は以下の通りである。
現像ローラの基体はアルミ、ＳＵＳなどの金属が通常用いられるが、本発明の被覆は基体に関係なく使用可能である。
【００１１】
本発明の被覆材料は従来、水ガラスとして知られている水溶性アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液を使用するもので、比較的低温で加熱することにより、密着性、造膜性に優れた高硬度のガラス質の塗膜を形成可能である。
【００１２】
本発明に使用される水ガラスは、一般式Ｍ２Ｏ・ｎＳｉｏ２（ｎは２〜４）で示されるケイ酸ソーダもしくはケイ酸カリウムが使用できる。
【００１３】
該、溶液組成物は取り扱いが容易で、金属基体表面にスプレイ、ローラーコート、刷毛塗り、等の各種方法で塗布し、乾燥し、熱処理する事により強固なガラス状の硬化体が得られる。溶液組成物に充填剤を混合しておけば、導電性の調整も比較的容易に可能である。
【００１４】
本発明による現像ローラの被膜は、ヌープ硬度２００°から３００のガラス質の塗膜で磨耗性に優れ、樹脂質を含有しないため静電気の発生は安定しており、長期的に使用可能な特性を有している。
【００１５】
導電性の制御を行う場合、組成物の段階でカーボンブラック、グラファイト、金属等の粒子を混合し、被覆層中に含有させる事が有効である。
本発明による現像ローラは、静電気的特性、磨耗性に優れた、長期的に安定して使用可能なものである。
【００１６】
本発明の現像装置について、第１図により説明する。
ローラ状の現像ローラ２．は表面に水溶性アルカリ金属ケイ酸塩を主成分とする被膜６．が形成されている。そして現像ローラ２．は静電潜像５．を有する静電潜像保持体４．に間隔Ｌをもって対峙している。１．は現像剤層規制部材であり、７．は現像剤を現像ローラ上に供給するための現像剤供給ローラである。
この現像装置において、現像剤３．は現像剤供給ローラ７．と現像剤層規制部材１．によって現像ローラ２．の被覆層６．上に保持され、同時に帯電が行われる。現像ローラの回転によって現像領域に搬送された現像剤は、静電潜像保持体に向かって飛翔し、静電潜像５．の顕像化が行われる。
【００１７】
以下に本発明による実施例によりさらに具体的に説明する。
【００１８】
実施例１．
アルミＡ６０６３を使用して作成した、直径２０ｍｍの現像ローラ基体の外周面をアランダム＃２００でサンドブラスト処理し、粗面化を行った。この処理により表面の粗度はＲａ＝１．５μｍであった。
このローラ表面にＮａ２Ｏ・２Ｓｉｏ２（ケイ酸ソーダ水ガラス）にグラファイト粉末を２０％容積部混合した塗料をスプレーを使用して塗布し、８０℃で１０分間強制乾燥後、１５０℃で１５分間加熱処理した。被膜厚さ１０μｍのケイ酸ソーダ水ガラスによる現像ローラを得た。
【００１９】
実施例２．
実施例１．と同一の現像ローラ基体を使用して、外周面をアランダム＃２００でサンドブラスト処理し、粗面化を行った。この処理により表面の粗度はＲａ＝１．５μｍであった。
このローラ表面にＫ２Ｏ・２Ｓｉｏ２（ケイ酸カリウム水ガラス）にグラファイト粉末を２０％容積部混合した塗料をスプレーを使用して塗布し、８０℃で１０分間強制乾燥後、１５０℃で１５分間加熱処理した。被覆厚さ１０μｍのケイ酸カリウム水ガラスによる現像ローラを得た。
【００２０】
比較例１．
実施例１．２．と同一の現像ローラ基体を使用して、外周面をアランダム＃２００でサンドブラスト処理し、粗面化を行った。この処理により表面の粗度はＲａ＝１．５μｍであった。このローラ表面にフェノール樹脂を主体として、樹脂成分に対してカーボンブラック粉末を２０％容積部混合して作成した塗料をスプレーを使用して塗布し、１００℃で２０分間乾燥後、２００℃で２時間加熱処理した。
被覆厚さ１０μｍのフェノール樹脂を主体とする現像ローラを得た。
【００２１】
比較例２．
実施例１．２．と同一の現像ローラ基体を使用して、外周面をアランダム＃２００でサンドブラスト処理し、粗面化を行った。この処理により表面の粗度はＲａ＝１．５μｍであった。このローラ表面にポリイミド樹脂を主体としたワニスに、樹脂成分に対してグラファイト粉末を２０％容積部混合して作成した塗料をディピング法により塗装し、１５０℃で１時間乾燥し、溶剤を除去した後、３５０℃で２時間加熱処理をした。被覆厚さ１０μｍのポリイミド樹脂を主体とする現像ローラを得た。
【００２２】
評価試験：
実施例１．及び２．と比較例１．及び２．にて作成した現像ローラについて図１．に示す現像装置を使用して、環境（温度、湿度）を変えた時の画像状態及び連続回転による、ローラの磨耗状態を試験した。
【００２３】
画像状態については、全く問題の無い場合は◎、やや問題あるが使用可能である場合○、使用できない場合×
磨耗状態については、全く問題の無い場合は◎、やや磨耗しているが使用可能○、使用できない場合×。
で判定し、その結果を表１．に纏めた。
2004013143.tif 000003
【００２４】
表１．の結果は本発明による現像ローラは高温高湿の状態に於いても良好な画像品質を得る事がかのうで、かつ長時間の回転による、トナーとの摩擦、層規制部材との摩擦に於いても、磨耗の発生が少ない。
従来の樹脂被覆を主体とする現像ローラに比較し優れた画像品質を安定して得る事ができる
【００２５】
「発明の効果」
本発明によれば、従来現像ローラが樹脂分を主体とする被覆を行うのに対して、水ガラスを主体とする被覆を行っており、温度、湿度、等による静電気的な特性の変化が少なく画像の均一性が格段に優れたものとなる。
【００２６】
また、本発明による被覆層は、樹脂分を主体とする従来現像ローラに比較して耐磨耗性が格段に優れている。
さらに被覆材料である水ガラスは、比較的安価で、被覆加工も通常の塗装方法で加工出来る為、経済的にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【第１図】本発明において使用した現像装置の模式図を示す。
１．層規制部材　　２．現像ローラ　　　３．現像剤
４．静電潜像保持体　５．静電潜像　　６．被覆層　　７．現像剤供給ローラ
【図１】
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