(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム硬度がアスカー  Ｃで５〜７０°の弾性部材からなる弾性層を有するコアロールと、エラストマー材料からなり前記コアロールに被覆される、ヤング率が１２０〜２００ＭＰａの非収縮スリーブとからなることを特徴とする規制ロール。
【請求項２】
請求項１において、前記非収縮スリーブが、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、フッ素系高分子化合物及びフッ素系エラストマーから選択された材料からなることを特徴とする規制ロール。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記コアロールと前記非収縮スリーブとの回転トルクが、０．１Ｎ・ｍ以上であることを特徴とする規制ロール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記非収縮スリーブの表面抵抗率が、１０6〜１０12Ω／□であることを特徴とする規制ロール。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記非収縮スリーブの表面粗さＲｚが、５μｍ以下であることを特徴とする規制ロール。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記弾性部材の体積抵抗率が、１０5〜１０14Ω・ｃｍであることを特徴とする規制ロール。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記非収縮スリーブは、前記コアロールの外径よりも小さい内径を有するものを被せたものであることを特徴とする規制ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置において、現像ロール表面に均一なトナー層を形成するための規制ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式複写機及びプリンタなどの画像形成装置の現像部の一例を図２に示す。図２に示すように、現像ロール２１はその外周面の一部を外部に突出するようにトナー保持ケース２２に支持されており、トナー保持ケース２２にはトナー２３が保持されている。また、トナー保持ケース２２の開口部の一端には、現像ロール２１に当接するトナー規制部材２４が設けられ、さらに、トナー保持ケース２２の内部には現像ロール２１と摺接するトナー供給ロール２５が設けられており、これにより現像ロール２１の外周面に均一なトナー２３の層が形成されるようになっている。また、トナー保持ケース２２から露出した部分に摺接するように感光ドラム２６が設けられている。
【０００３】
このような現像部においては、静電潜像が形成された感光ドラム２６の外周面に、帯電されたトナー２３を付着させた現像ロール２１を摺接させ、トナー２３を現像ロール２１から感光ドラム２６の外周面の静電潜像上に移動させてこれを用紙等に転写する。
【０００４】
また、このようなトナー規制部材は、一般的にブレード形状を有し、ＳＵＳ等の金属からなる平板、金属板にウレタン若しくはシリコーンを接着したもの、金属板とウレタン若しくはシリコーンを一体成形したもの、又はこれらのものにコーティングを施したもの等が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなトナー規制部材は、何れにしてもブレード形状であり、現像ロールと常に同じ位置で線接触しているため、トナーが融着しやすく、寿命が短いという問題がある。
【０００６】
また、トナー規制部材が金属板である場合には、現像ロールに対して比較的高精度な位置決めが要求される。また、トナー規制部材にウレタン又はシリコーン等のゴム部材を用いる場合にも、その加工又は成形に比較的高い精度が要求され、製造が難しいという問題もある。
【０００７】
さらに、トナー規制部材は、消耗した場合には完全に部品を交換しなければならず、リサイクル性に乏しいという欠点もある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、耐久性を向上し且つ比較的容易に製造することのできる規制ロールを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ゴム硬度がアスカー  Ｃで５〜７０°の弾性部材からなる弾性層を有するコアロールと、エラストマー材料からなり前記コアロールに被覆される、ヤング率が１２０〜２００ＭＰａの非収縮スリーブとからなることを特徴とする規制ロールにある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記非収縮スリーブが、ポリアミド、ポリアミドエラストマー、フッ素系高分子化合物及びフッ素系エラストマーから選択された材料からなることを特徴とする規制ロールにある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記コアロールと前記非収縮スリーブとの回転トルクが、０．１Ｎ・ｍ以上であることを特徴とする規制ロールにある。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記非収縮スリーブの表面抵抗率が、１０6〜１０12Ω／□であることを特徴とする規制ロールにある。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記非収縮スリーブの表面粗さＲｚが、５μｍ以下であることを特徴とする規制ロールにある。
【００１４】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記弾性部材の体積抵抗率が、１０5〜１０14Ω・ｃｍであることを特徴とする規制ロールにある。
【００１５】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記非収縮スリーブは、前記コアロールの外径よりも小さい内径を有するものを被せたものであることを特徴とする規制ロールにある。
【００１６】
かかる本発明の規制ロール１は、図１に示すように、例えば、ＳＵＳ又はＳＵＭ等の金属からなるシャフト２と所定のゴム硬度の弾性部材からなる弾性層３とからなるコアロール４と、弾性層３の表面に設けられた非収縮スリーブ５とからなる。
【００１７】
また、規制ロール１は、トナー保持ケース１０の開口部に設けられた現像ロール１１の外周面に非収縮スリーブ５が略接触するように設けられ、さらに、トナー保持ケース１０の内部には現像ロール１１と摺接するトナー供給ロール１２が設けられている。また、トナー保持ケース１０から露出した部分に摺接するように感光ドラム１３が設けられている。そして、規制ロールは、現像ロール１０と同一方向に回転させることにより、現像ロール１０の外周面に均一なトナー１４の層が形成され、このトナー１４の層は感光ドラム１３に転写される。
【００１８】
ここで、このような本発明の規制ロール１で用いられる非収縮スリーブ５は、ヤング率が１２０〜２００ＭＰａで実質的に非収縮なものである。かかる非収縮スリーブ５の材質は、いわゆる樹脂ではなくエラストマー若しくはエラストマーに近い材質である必要があり、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミドエラストマー（ＰＡＥ）、又はＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥなどのフッ素系高分子化合物若しくはフッ素系エラストマーなどからなるものが好ましい。なお、非収縮スリーブ５のヤング率が、上記範囲よりも大きいとトナーをつぶしてしまうという問題が発生し、また、上記範囲よりも小さいと耐久性が低下するという問題が発生する虞がある。
【００１９】
また、弾性部材３のゴム硬度はアスカー  Ｃで５〜７０°であるのが好ましい。ゴム硬度がこれより高いと、トナーをつぶしてしまうという問題が発生し、これよりゴム硬度が低いと規制ロールとしての形状を有効に保持できないからであす。
【００２０】
一方、非収縮スリーブ５の表面抵抗率は、１０6〜１０12Ω／□であることが好ましく、弾性部材３の体積抵抗率は、１０5〜１０14Ω・ｃｍであることが好ましい。すなわち、これら非収縮スリーブ５及び弾性部材３は、それぞれ導電性を有することが好ましく、これにより、規制ロール全体の電気抵抗は電子導電主体を示す。
【００２１】
なお、非収縮スリーブ５の表面抵抗率及び弾性部材３の体積抵抗率が、この範囲よりも大きいとトナーが感光体へ移行しづらくなり、この範囲よりも小さいとトナーの帯電性が上がらない。
【００２２】
さらに、非収縮スリーブ５の表面粗さＲｚは、５μｍ以下であることが好ましく、これよりも大きいと、現像ロールにトナー層を均一に形成できず、トナーの帯電むらが生じてしまう。
【００２３】
また、このような非収縮スリーブ５は、コアロール４の表面に被覆されて設けられており、これらコアロール４と非収縮スリーブ５との回転トルクは、好ましくは、０．１Ｎ・ｍ以上、より好ましくは、０．２Ｎ・ｍ以上である。
【００２４】
このような回転トルクが得られるのであれば、非収縮スリーブ５は、弾性部材３に圧入して密着させるだけでよいが、勿論、間に接着剤を介してもよい。
【００２５】
このような本発明の規制ロール１では、表面の非収縮スリーブ５が、ポリアミド又はポリアミドエラストマーで形成された場合には、これらの構造に含まれるアミド結合とトナーとの相性がよいため、また、フッ素系高分子化合物若しくはフッ素系エラストマーで形成された場合には、これらの構造に含まれるフッ素原子とトナーとの相性がよいため、トナーの帯電性に優れ、現像ロールの外周面に均一なトナーの層を形成することができる。
【００２６】
さらに、規制ロールは、回転した状態で使用されるため、常に異なる位置で現像ロールと当接するため寿命が長くなる。また、非収縮スリーブが劣化した場合には、規制ロール体全ての構造毎交換する必要はなく、非収縮スリーブのみを交換すれば再使用することができ、ランニングコストが低減される。
【００２７】
また、弾性部材で形成された非収縮スリーブが現像ロールに面で接触するので、高い加工・組立精度は要求されず比較的容易に規制ロールを製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。
【００２９】
（実施例１）
平均分子量３０００のトリオール１００重量部に対して、ＴＤＩを６０．５重量部、水を５．０重量部、３３％ＴＥＤＡジプロピレングリコールを０．３２重量部、シリコーン系整泡剤を１．４重量部、フロン１１を１２．０重量部、スタナスオクトエートを０．４５重量部の配合で、汎用スラブフォームの処方・工程にて成形してコアロール層となる略円柱形状の弾性部材とした。ゴム硬度はアスカー  Ｃで１５°であった。
【００３０】
また、ポリアミドエラストマーを所定形状に成形し、表面粗さＲｚ＝２．３μｍ、膜厚１００μｍ、ヤング率１６２ＭＰａ、表面抵抗率１２ＭΩ／□の非収縮スリーブを形成した。
【００３１】
そして、弾性部材の略軸中心に金属製のシャフトを圧入し、外径等を加工することにより、所望の形状のコアロールを得る。その後、非収縮スリーブをコアロールの表面に被せて実施例１の規制ロールとした。
【００３２】
（比較例１）
平均分子量２０００のトリオール１００重量部に対して、プレポリマーを５０重量部、３３％ＴＥＤＡジプロピレングリコールを０．３２重量部の配合で、混合・攪拌を行い成形してコアロール層となる略円柱形状の弾性部材とした。ゴム硬度はアスカー  Ｃで７５°であった。
【００３３】
また、ポリアミドエラストマーを所定形状に成形し、表面粗さＲｚ＝２．３μｍ、膜厚１００μｍ、ヤング率１６２ＭＰａ、表面抵抗率１２ＭΩ／□の非収縮スリーブを形成した。
【００３４】
そして、弾性部材の略軸中心に金属製のシャフトを圧入し、外径等を加工することにより、所望の形状のコアロールを得る。その後、非収縮スリーブをコアロールの表面に被せて比較例１の規制ロールとした。
【００３５】
（比較例２）
ポリエチレンアジペートエステル１００重量部に対し、ＭＤＩを３０重量部加えて、ポリウレタンプレポリマーを合成し、さらに、このポリウレタンプレポリマーに１．４−ＢＤを５．５重量部加え、遠心成形法によりウレタンシートを得た。そして、このウレタンシートを所定の形状に加工し、ＳＵＳからなる板金に接着し、比較例１の規制ブレードとした。ゴム硬度はＪＩＳ  Ａで７０°であった。
【００３６】
（試験例）
実施例１の規制ロール及び比較例１の規制ブレードのそれぞれを現像カートリッジに組み込み、同一内容の印刷物を所定枚数印刷する耐久試験を行い、そのときの印刷状態を表１に示す。
【００３７】
【表１】
印刷画像評価
0004507048.tif 000002
○：良好  ×：画像むらあり
【００３８】
表１に示すように、実施例１の規制ロールを用いた場合、８０００枚印刷した後であっても、画像むら等は観察されず、良好な印刷状態であった。これに対し、比較例１の規制ロールでは、６０００枚程度でトナーのつぶれ・融着に起因する画像むらが観察された。比較例２の規制ブレードを用いた場合には、６０００枚程度で、ブレードへのトナーの融着に起因する画像むらが観察された。この結果からも明らかなように、本発明の規制ロールは、トナーの融着が抑えられ、耐久性に優れていることが分かる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の規制ロールによれば、現像ロールの外周面に均一なトナー層を形成することができる。また、トナーの融着が抑えられ、寿命が長くなるため、ユーザによるメンテナンスの回数を減らし、長期間使用することができ、ランニングコストを低減することができる。
【００４０】
さらに、高い加工・組立精度が要求されないため、歩留まりが向上するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る規制ロールを説明する概略図である。
【図２】従来技術に係る規制ブレードを説明する概略図である。
【符号の説明】
１  規制ロール
２  シャフト
３  弾性層
４  コアロール
５  非収縮スリーブ
【図１】
0004507048.tif 000003
【図２】
0004507048.tif 000004