JP2004309857A - 帯電ローラ、該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ TB1≦TB2≦・・・≦TBn(n≧2)[℃] とし、前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をTS1[℃]、最も沸点の高い溶剤の沸点をTS2[℃]とした時、 100<TS1<TB1≦TBn<TS2 であることを特徴とする帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いられる帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真複写機、プリンタ、静電記録装置等の電子写真装置は、像担持体を帯電させる一次帯電手段等の被帯電体を均一に帯電する手段を含んでいる。一次帯電手段を例にとると、その際用いられる帯電法として、従来のコロナ帯電法よりもオゾン発生量が大幅に少ない接触式帯電法の検討が行われ、実用化されている。
【0003】
接触式帯電法とは、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に当接させて被帯電体を帯電させるものであるが、当接部近傍の微小間隙で生じる放電現象を利用して被帯電体を帯電させる場合が一般的である。
【0004】
接触式帯電部材としては、少なくとも弾性層に被帯電体と接触する表面層の2層を含む構成のものが広く用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
接触帯電部材の重要特性として、感光体に対する均一帯電性が挙げられる。均一性を向上させる方法として、抵抗分布の均一化、表面性向上が検討されている。例えば、前者については、接触帯電部材表面層中の導電性物質の分散を向上させる、体積固有抵抗が比較的低い樹脂を接触帯電部材表面層の結着材料に用いる、接触帯電部材を構成する各層の膜厚を均一に調整する等の方策が挙げられる。後者については、接触帯電部材表面層にレベリング剤を添加する、接触帯電部材弾性層の表面性を向上させる等の方策がある。また、表面性に関しては、接触帯電部材の最外層の表面粗さを5μm以下とすることで直流電圧のみを印加して被帯電体を帯電処理する場合でも均一帯電性が得られるとの提案がなされ(例えば、特許文献1参照)、接触帯電部材の表面粗さをJIS規格B−0601にもとづいて測定した十点平均表面粗さRzスケールで20μm以下とすることにより、帯電電位の均一性を常に確保し良好画像が得られるとの提案がなされている(例えば、特許文献2参照)。
【0006】
上記提案により、帯電均一性は格段に向上したが、近年の画像形成装置は、
1.各種メディア(厚紙、薄紙、光沢紙等)に対応するため、低速から高速までの印字、複写を1台の装置で行う必要がある。しかし、従来提案されている帯電部材においては、特に低速モードにおける帯電均一性のレベルが悪く、更なる改良が強く求められている。
【0007】
2.接触現像方式の採用においては、感光ドラムに形成された潜像をより忠実に再現するシステムであるため、潜像のムラを小さくするため、従来求められていたレベル以上の帯電均一性が必要になってきている。
【0008】
本発明は上記の点を鑑みてなされたもので、その目的は、より高度な帯電均一性が求められるシステムにおいても画像不良を発生することのない帯電ローラ、及び該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
【0009】
【特許文献1】
特開平5−341620号公報
【特許文献2】
特開平8−286468号公報
【0010】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
TB1≦TB2≦・・・≦TBn(n≧2)[℃]
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をTS1[℃]、
最も沸点の高い溶剤の沸点をTS2[℃]
とした時、
100<TS1<TB1≦TBn<TS2
であることを特徴とする帯電ローラである。
【0011】
また、本発明は、該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の一例を以下説明する。
【0013】
本発明の帯電ローラの断面図を図1に示す。
【0014】
帯電ローラ4は、導電性基体である芯金4a、弾力性を付与する導電性弾性層4b、表面層である被覆層4dからなり、必要に応じて帯電ローラの抵抗を制御する抵抗制御層4cが弾性層4bの外側に設けられる。
【0015】
図2は本実施の形態の画像形成装置の一例の概略図を示し、除電装置としての光照射部材である棒状ライトガイド31を感光ドラム3の回転方向に見て転写ローラ6とクリーニング装置9との間に配置し、転写後クリーニング前に除電のための露光を行うようにしている。また、クリーニング装置と帯電ローラの間に配置し、転写後のクリーニング後に除電のための露光を行うようにしてもよい。
【0016】
不図示の発光部材であるLEDランプは、棒状ライトガイドの端部に設けられた入光部に対向するよう、画像形成装置本体に設けられている。
【0017】
感光ドラム3は、帯電ローラ4によって均一に帯電された後、表面にレーザ光を照射され、静電潜像を形成される。ここで、帯電ローラ4は芯金両端から総圧1kgの荷重で加圧し−1200V〜−1500VのDC電圧を印加する。
【0018】
また、レーザ、ポリゴンミラー、レンズ系を含むスキャナユニット1からは画像信号に応じて変調されたレーザ光がスキャン出力され、このレーザ光は折り返しミラー2で反射して像担持体である感光ドラム3上に照射される。レーザ光の照射によって形成された静電潜像は、現像装置5内のトナー24によってトナー像として現像されて顕像化される。
【0019】
一方、カセット71内に収納された記録材7は、給紙ローラ72によって感光ドラム3での潜像の形成と同期してレジストローラ73まで供給される。そして、この記録材7は、レジストローラ73によって感光ドラム3上に形成された潜像の先端と同期して、転写ローラからなる転写帯電器6に搬送され、転写帯電器6によって前記トナー像が該記録材7に転写される。トナー像を転写された記録材7は定着器8によってトナー像を永久定着された後、最後に装置外部に排出される。なお、感光ドラム3上に残留したトナーは弾性ブレードからなるクリーニング装置9によって除去される。
【0020】
なお、図2及び図3に示すように、前記感光ドラム3、帯電ローラ4、現像装置5、クリーニング装置9、除電装置の一部をなす棒状ライトガイド31は一括してユニット化されたプロセスカートリッジ11として提供される。
【0021】
除電装置は、図4に示すように、不図示の画像形成装置本体の手前側と奥側に装備された発光部材としてのLEDランプ30と、不図示のプロセスカートリッジに装備され、前記両方のLEDランプ30に対向して光入光部が形成され、導光された光を感光ドラム3の長手方向表面に照射する光照射部材としての棒状ライトガイド31により構成されている。
【0022】
別の形態としてコストやスペースを考慮し、前記LEDランプ30を不図示の画像形成装置本体の片側にひとつだけ設け、棒状ライトガイド31の片側のみに設けることも可能である。
【0023】
LEDランプ30は、図4に示すように、不図示の画像形成装置側に設けられ、感光ドラム上除電領域よりも外側の領域に配置されている。更に、LEDランプ30からの光が、不必要に感光ドラム3の端部を露光しないように、LEDランプ30の外周を取り囲んで遮光する不図示の遮光部材が設けられている。
【0024】
なお、本実施の形態において使用したLEDランプ30はLED径φ3mm、InGaAlP赤色発光素子、ピーク発光波長644nm、駆動電流値20mA、軸上光度700〜5000mcdである。
【0025】
LEDランプ30の光量は図2に示した画像形成装置において、所定のプロセススピードのもと、帯電・除電露光後の感光体ドラム3の表面電位が十分に除電されるよう設定する。具体的には、クリーニング装置9の位置に感光体ドラム3に対向した電位測定装置を設け、感光体ドラムの表面電位を測定して以下のように決定する。所定のプロセススピードにて感光体ドラム3を回転させ、帯電ローラ4にて通常の画像形成プロセスに準じた表面電位(ここでは−650V)を感光体ドラム3に与える。その後LEDランプ30を点灯させ電位測定装置により帯電・除電露光後の除電により低下した感光体ドラム3の表面電位を測定するが、その際LEDランプ30の点灯電流を徐々に大きくし感光体ドラム3に照射される光量を増加させながら、感光体ドラム3の表面電位が光量の増加に対してそれ以上変化しなくなるまで(ここでは表面電位として−45V)LEDランプ30の光量を増加させる。別途LEDランプ30の点灯電流と光量の関係を測定しておき、前記感光体ドラム3の表面電位がLEDランプ30の光量増加により変化しなくなる光量に対し、0.8〜10倍の光量を除電露光の光量として設定しそれに応じたLEDランプ30の点灯電流を決定する。
【0026】
次に、棒状ライトガイド31について、材質・形状・機能・配置について説明する。本実施の形態においては、この棒状ライトガイド31が、プロセスカートリッジ11に装備されていることが大きな特徴である。図5(a)にその形状を示す。
【0027】
棒状ライトガイド31は、光を透過及び反射するライトガイド部と、反射効率を高めるための白色樹脂ケースの2つから構成されている。ライトガイドの材質としては、光の透過率の高いアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン及びガラスなどを用いる。
【0028】
また、白色樹脂ケースは、図5(a)に示すように、両端部に「入光部」、また側面には所定の幅を持った「開口部」をもっており、その開口部側は感光ドラム3に対向配置している。
【0029】
図5(b)は、図5(a)をZ方向から見た図である。この図からも分かるように、白色樹脂ケースの開口部とは反対側のライトガイド表面には、入射光を開口部方向に反射するための反射部が施されている。反射部はライトガイドの表面に入射光に対して所定の角度を有し、有効かつ均一に入射光を反射し得る形状に切削された複数の切り込み形状として所定の間隔及び数で設けられる。また、入射光を反射しうる塗料やシール部材を全面または所定の間隔及び数で棒状ガイドライト表面に設けてもよい。いずれにしても、入射光が開口部方向に有効かつ均一に反射されるように反射部は設けられる。このような棒状ライトガイド31の入光部から入射された光は、反射部で反射し、その光路を変更し、白色樹脂ケースの開口部からライトガイド長手方向に対して垂直方向に均一に照射される。
【0030】
この光は、図4に示すように所定の除電幅をもって感光ドラム3表面に「除電光」として照射される。除電幅は感光体の像形成幅に等しいかそれより広く設定される。
【0031】
また、本実施の形態においては、図2、図3に示すように、棒状ライトガイド31は転写工程後の感光ドラム3上を除電すべく、プロセスカートリッジ11のB位置に感光ドラム3に対して、離間距離:L=4(mm)で、感光ドラム長手方向に対向配置されている。
【0032】
また、前述したように、画像形成装置本体にプロセスカートリッジを装着してはじめて、画像形成装置本体に装備された除電装置を構成する発光源としてのLEDランプ30からの光は、プロセスカートリッジ11に装備された光照射部材としての棒状ライトガイド31の入光部に入射され、感光ドラム3上へ除電光として照射される。すなわち、プロセスカートリッジ11と画像形成装置が一体となってはじめて除電装置としての機能を果たす構成になっている。
【0033】
以下、本発明を、詳しく説明する。
【0034】
ウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
TB1≦TB2≦・・・≦TBn(n≧2)[℃]
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をTS1[℃]
最も沸点の高い溶剤の沸点をTS2[℃]
とした時、
100<TS1<TB1≦TBn<TS2
とすることで、表面層の抵抗ムラ、表面均一性が格段に向上し、帯電均一性が向上する。
【0035】
ここで、ブロック剤の解離温度は、示差熱分析装置と熱重量測定装置とを組合せたTG/DTA同時測定装置を用い、測定温度60〜300℃、昇温速度10℃/分、N2ガス測定雰囲気、の条件で測定を行い、得られたDTA曲線のピーク温度を解離温度とした。
【0036】
2液硬化ウレタン塗料は、
・主剤の構造、分子量、官能基の種類/量
・硬化剤の構造、分子量、官能基の種類/量
・主剤、硬化剤の混合比
・添加剤(導電材等)の種類、添加量、分散状態
・加熱条件
等をコントロールすることで、物性(抵抗、粘弾性、添加剤分散性、弾性層との密着性、離型性等)を比較的自由に設計できるため、帯電ローラ表面層の結着材料に適していると言える。
【0037】
複数のイソシアネートを使用する理由は、特に物性に対するイソシアネートの種類、構造の影響が大きく、併用することで設計の自由度が増すためである。例えば、本発明の目的である、帯電均一性(画像濃度ムラ、画像異常)向上に加えて、帯電ローラの長期使用時における耐汚染性のレベルアップ等を両立させる場合には、単一のイソシアネート(n=1)を使用するよりも、2種以上のイソシアネートを使用(n≧2)して設計する方が総合的には良好な結果が得られる。
【0038】
本発明者らが、複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有させた2液硬化ウレタン塗料において、表面層の抵抗ムラ、表面性について鋭意検討した結果、本発明に至った。
【0039】
まず、100<TS1<TB1≦TBn<TS2である。
【0040】
TS1を100℃以下に設定すると、塗料溶剤が揮発しやすく、塗工時に塗料粘度が増加する等、塗料の経時安定性の面で問題が生ずる。
【0041】
TB1を100℃以下に設定すると、ブロックイソシアネートから、ブロック剤が100℃以下ではずれる割合が高く、ポリオールとイソシアネートとのウレタン化反応と並行して、残存する水分とイソシアネートとの間でウレア化反応が進行する。結果的に架橋構造の違う樹脂が混在することになり、硬化膜にミクロ的な抵抗ムラ、また、加熱硬化後の収縮率の違いにより、表面性が悪化する等の影響で帯電均一性が不良となる。
【0042】
TS1がTB1以上であると、ウレタン化反応開始時に多量の主溶剤が揮発せず残存するため、溶剤の可塑化作用により、膜形成が不良となり、表層のうねりが大きくなり、帯電均一性が不良となる。
【0043】
TBnがTS2以上であると、高沸点溶剤残存による塗料のレベリング効果が低下し、表面性が不良となり、帯電均一性が不良となる。
【0044】
なお、特に限定はしないが、上記の効果を得る上で、最も含有率の高い溶剤の全溶剤中に占める割合としては、50〜95質量%であることが望ましく、最も沸点の高い溶剤の全溶剤中に占める割合としては、3〜30質量%であることが望ましい。
【0045】
次に、TBn−TB1≦15であることが好ましい。
【0046】
解離温度の差が15℃を超えると、イソシアネートとポリオールとの反応速度に大きな違いが見られる。初期に解離温度が低いイソシアネートとポリオールとの反応が優先的に起こるため、結果的に架橋形態の違う樹脂が混在することになり、硬化膜にミクロ的な抵抗ムラ、また、加熱硬化後の収縮率の違いにより、表面性が悪化する等の影響で帯電均一性が不良となる。
【0047】
次に、表面層形成時の加熱温度をTK[℃]とした時、
TS2≦TKであることが好ましい。
【0048】
TS2がTKより低いと、硬化膜に微量の溶剤が残存しやすくなる。残存する溶剤の被帯電体面への移行は、被帯電体の汚染だけでなく、帯電電位の不安定化につながり、帯電均一性が低下する。
【0049】
また、本発明は、電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段を少なくとも電子写真感光体とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して脱着可能としたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として本発明の帯電ローラを使用する。
【0050】
また、本発明は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体上のトナー像を転写部材により転写材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として本発明の帯電ローラを使用する。
【0051】
接触現像で、高転写性の球状トナーを用いるシステムは、静電潜像の再現性に優れた、即ち、高画質化に適したシステムである。本発明の帯電部材は、被帯電体面を均一に帯電処理できることから、本プロセスカートリッジ、画像形成装置に適した部材であると言える。
【0052】
球状トナーとしては、具体的には形状係数として、SF−1が100〜180であり、SF−2が100〜140であるものが望ましい。
【0053】
このSF−1、SF−2は、日立製作所FE−SEM(S−800)を用いトナー像を無作為に100個サンプリングし、その画像情報をインターフェースを介してニコレ社製画像解析装置(Luzex3)に導入し解析を行い下式より算出し得られた値を定義している。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100
SF−2={(PERI)2/AREA}×(π/4)×100
(MXLNG:絶対最大長、AREA:トナー投影面積、PERI:周長)
【0054】
このトナーの形状係数SF−1は球形度合を示し、100から大きくなるにつれて球形から徐々に不定形となる。SF−2は凹凸度合を示し、100から大きくなるにつれてトナーの表面の凹凸が顕著になる。
【0055】
また、更に上述の除電手段を有するプロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置に本発明の帯電部材は適している。除電手段を有するプロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置は、より静電潜像の再現性に優れた、即ち、高画質化に適したシステムである。本発明の帯電部材は、被帯電体面を均一に帯電処理できることから、プロセスカートリッジ、及びそれを用いた画像形成装置に適した部材であると言える。
【0056】
また、本発明の帯電部材は、直流電圧+交流電圧の重畳電圧や直流電圧のみ等の電圧印加により、被帯電体面を均一帯電処理する接触帯電部材として使用できるが、特に直流電圧のみの印加の場合よりその性能を発揮する。
【0057】
これは、直流電圧+交流電圧重畳に比べ、直流電圧のみを印加して帯電処理する場合帯電不良を発生しやすいためである。
【0058】
帯電部材は多層構成をとり、表面層の体積抵抗率は106〜1013Ω・cmの範囲が好ましい。また特開平1−73364号に示されるように表面層の体積抵抗率は表面層に接する下層の体積抵抗率より大きいことが必要である。下層の体積抵抗としては100〜1011Ω・cm、特には102〜1010Ω・cmの範囲が好ましい。
【0059】
下層(弾性層)の材質としてはアルミニウム、鉄、銅等の金属、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフエン等の導電性高分子、カーボン、導電性金属酸化物、金属、イオン導電性物質等を分散させて導電性処理したゴムや絶縁性樹脂など(例えば、ヒドリンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ニトリルゴム(NBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム及びフッ素ゴム等のゴム材料、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリエステル及びポリアミド系等の熱可塑性エラストマー等)を用いることができる。
【0060】
表面層の材質としては、特に制限はなく、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂など、また必要に応じて、導電性処理材を分散させたものを用いることができる。
【0061】
表面層の膜厚は0.1〜500μm、特には0.2〜250μmの範囲が好ましい。
【0062】
【実施例】
以下に、本発明について実施例を用いて詳細に説明する。
【0063】
[実施例1]
【0064】
I.弾性層の作成
エピクロルヒドリンゴム(三元共重合体) 100質量部
軽質炭酸カルシウム 30質量部
可塑剤(数平均分子量4000) 10質量部
ステアリン酸亜鉛 1質量部
老化防止剤MB 0.5質量部
酸化亜鉛 5質量部
四級アンモニウム塩[下記式(1)] 3質量部
【0065】
【化1】
R1=CH2(CH2)6CH3
R2=CH3
R3=CH3
R4=CH2CH2OH
n=1
X=ClO4
【0066】
以上の材料を45℃に調節した密閉型ミキサーにて10分間混練して、原料コンパウンドを調製する。このコンパウンドに原料ゴムのエピクロルヒドリンゴム100質量部に対し加硫剤としての硫黄1質量部、加硫促進剤としてのDM 1質量部、TS 0.5質量部を加え、20℃に冷却した2本ロール機にて10分間混練する。得られたコンパウンドを、φ6ステンレス製芯金の周囲に外径φ15のローラ状になるように押出し成型機にて作製し、加熱蒸気加硫した後、外径がφ12になるように精密研磨加工を行った。
【0067】
II.表面層用塗料の調製:
・ラクトン変性アクリルポリオール(OH価90KOHmg/g)100質量部[キシレン(沸点139.0℃)30質量部含有]
・メチルイソブチルケトン(沸点115.9℃)345質量部
・導電性酸化錫(フッ素系シランカップリング剤表面処理、粉体抵抗103Ωcm、平均粒径0.02μm)90質量部
・シリカ粉末(シランカップリング剤、シリコーンオイル処理、平均粒径0.01μm)2.5質量部
・変性ジメチルシリコーンオイル0.08質量部
・架橋タイプアクリル樹脂粉末(平均粒径20μm)35質量部
の割合で配合した混合液をボールミルにて分散させた後、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のブタノンオキシムブロック体(解離温度132℃)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセトオキシムブロック体(解離温度127℃)の1:1(当量比)混合物をNCO/OH=1.0となるように添加し[キシレン(沸点139.0℃)10質量部、n−酢酸ブチル(沸点126.1℃)6質量部、酢酸エチル(沸点77.1℃)5質量部含有]、溶解して表面層用塗料を調製した。
【0068】
III.帯電部材の作成:
塗工直前に、表面層用塗料の粘度をB型粘度計を用いて測定(塗料温度25℃、60rpm)したところ、10cpであった。
【0069】
下記手順にて100本の帯電部材を作成した。
【0070】
表面層用塗料を各弾性ローラの上に、まず浸漬塗布し、10分間風乾した後、上下を逆さにして、浸漬塗布し、30分風乾した。160℃で1時間乾燥することにより厚さ20μmの表面層を有する帯電部材を得た。
【0071】
塗工終了後、表面層用塗料の粘度をB型粘度計を用いて測定(塗料温度25℃、60rpm)したところ、10.1cpであった。
【0072】
表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.7μmであり、100本目は、20.0μmであった。
【0073】
IV.帯電部材の評価:上記の帯電部材について、下記評価を行った。
【0074】
1)表面性評価
表面粗さの測定は、小坂研究所製:表面粗度計SE−3300Hを用い、JIS1982に基づき、カットオフ0.8mm、測定距離8mm、送り速度0.1mm/sの測定条件にて、帯電部材長手方向10mm間隔、周方向3個所(任意の場所を起点に120°刻み)のRz、Smを測定し、Rz、Smの最大値、最小値を求めた。
【0075】
2)画像評価(帯電均一性評価)
帯電部材をレーザービームプリンター(レーザージェット4si ヒューレットパッカード製、改造して前述の前露光手段を付加、球状トナー使用(SF−1:110、SF−2:110))に用いられるカートリッジの一次帯電器位置に取り付け、15℃/10%の環境下に1日放置した後、前記レーザービームプリンターに取り付け、
直流電圧 −1200V
のバイアス条件で画像評価を行った。
【0076】
(1)画像濃度ムラ
ハーフトーン印字画像を100枚連続で画像出しして、1枚目と、100枚目の画像について、反射濃度計RD918(マクベス製)を使用し、画像濃度を5点測定し、その最大値と最小値を求めた。
【0077】
(2)画像異常
ハーフトーン印字した際の画像異常(表面性不良起因のガサツキ)を目視で評価した。
【0078】
(3)帯電ローラ汚れ性
ハーフトーン印字画像を10000枚連続で画像出しして、帯電ローラのトナー汚れ起因の画像不良を評価した。
【0079】
(4)総合評価
帯電均一性(画像濃度ムラ、画像異常)、帯電ローラ汚れ性の観点からランク付けした。
良好 A>B>C>D 不良
結果を表1に示す。
【0080】
[実施例2]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0081】
II.表面層用塗料の調製:実施例1に同じ。
【0082】
III.帯電部材の作成:乾燥温度を、145℃とした以外は実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、10.0cp、10.1cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.7μmであり、100本目は、19.9μmであった。
【0083】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0084】
結果を表1に示す。
【0085】
[実施例3]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0086】
II.表面層用塗料の調製:イソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセトオキシムブロック体(解離温度127℃)の代わりに、イソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセト酢酸エチルブロック体(解離温度120℃)を用いた以外は実施例1に同じ。
【0087】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、9.8cp、10.0cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.5μmであり、100本目は、19.7μmであった。
【0088】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0089】
結果を表1に示す。
【0090】
[実施例4]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0091】
II.表面層用塗料の調製:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のブタノンオキシムブロック体(解離温度132℃)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセトオキシムブロック体(解離温度127℃)の1:1(当量比)混合物をNCO/OH=1.0を、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のブタノンオキシムブロック体(解離温度132℃)のみとし、NCO/OH=1.0とした以外は実施例1と同じ。
【0092】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、9.3cp、9.5cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.6μmであり、100本目は、19.8μmであった。
【0093】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0094】
結果を表1に示す。
【0095】
[実施例5]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0096】
II.表面層用塗料の調製:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のブタノンオキシムブロック体(解離温度132℃)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセトオキシムブロック体(解離温度127℃)の1:1(当量比)混合物をNCO/OH=1.0を、
ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のブタノンオキシムブロック体(解離温度132℃)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセトオキシムブロック体(解離温度127℃)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)のアセト酢酸エチルブロック体(解離温度120℃)の1:1:1(当量比)混合物をNCO/OH=1.0とした以外は実施例1と同じ。
【0097】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、9.5cp、9.7cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.7μmであり、100本目は、19.8μmであった。
【0098】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0099】
結果を表1に示す。
【0100】
[比較例1]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0101】
II.表面層用塗料の調製:メチルイソブチルケトン(沸点115.9℃)の代わりに、メチルエチルケトン(沸点79.6℃)を用いた以外は、実施例1に同じ。
【0102】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、9.2cp、13.6cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.1μmであり、100本目は、25.2μmであった。
【0103】
IV.帯電部材の評価:
塗料粘度の経時変化により、帯電部材の特性が安定しないため評価できなかった。
【0104】
[比較例2]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0105】
II.表面層用塗料の調製:メチルイソブチルケトン(沸点115.9℃)の代わりに、セロソルブアセテート(沸点156.3℃)を用いた以外は、実施例4に同じ。
【0106】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、10.3cp、10.4cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、20.5μmであり、100本目は、20.5μmであった。
【0107】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0108】
結果を表1に示す。
【0109】
[比較例3]
I.弾性層の作成:実施例1に同じ。
【0110】
II.表面層用塗料の調製:キシレン(沸点139.0)の代わりに、トルエン(沸点110.6℃)を用いた以外は、実施例1に同じ。
【0111】
III.帯電部材の作成:実施例1と同様にして帯電部材を得た。塗工直前、直後の塗料粘度は、それぞれ、9.8cp、10.1cpであり、表面層の膜厚をSEMで観察したところ、1本目は、19.7μmであり、100本目は、20.2μmであった。
【0112】
IV.帯電部材の評価:上記帯電部材を、実施例1と同じ条件で評価した。
【0113】
結果を表1に示す。
【0114】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明の好適な実施の態様を以下のとおり列挙する
[実施態様1]
少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
TB1≦TB2≦・・・≦TBn(n≧2)[℃]
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をTS1[℃]、
最も沸点の高い溶剤の沸点をTS2[℃]
とした時、
100<TS1<TB1≦TBn<TS2
であることを特徴とする帯電ローラ。
【0115】
[実施態様2]
TBn−TB1≦15である実施態様1に記載の帯電ローラ。
【0116】
[実施態様3]
表面層形成時の加熱温度をTK[℃]とした時、
TS2≦TKである実施態様1または2に記載の帯電ローラ。
【0117】
[実施態様4]
電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段を少なくとも電子写真感光体とともに一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して脱着自在としたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として実施態様1〜3のいずれかに記載の帯電ローラを使用したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【0118】
[実施態様5]
電子写真感光体と、前記電子写真感光体面に接触させた帯電部材に電圧を印加して前記電子写真感光体面を帯電処理する接触帯電手段と、帯電された前記電子写真感光体面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像に現像剤中のトナーを付着させてトナー像を形成する現像手段と、前記電子写真感光体上のトナー像を転写部材により転写材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段が、接触現像法を行う現像ローラを有し、前記現像手段によって前記静電潜像に付着されるトナーとして、球状トナーを使用し、
前記帯電部材として実施態様1〜3のいずれかに記載の帯電ローラを使用したことを特徴とする画像形成装置。
【0119】
[実施態様6]
帯電ローラに印加する電圧が直流電圧である実施態様4に記載のプロセスカートリッジ。
【0120】
[実施態様7]
帯電ローラに印加する電圧が直流電圧である実施態様5に記載の画像形成装置。
【0121】
[実施態様8]
転写手段と帯電手段との間に除電手段を有する実施態様4または6に記載のプロセスカートリッジ。
【0122】
[実施態様9]
転写手段と帯電手段との間に除電手段を有する実施態様5または7に記載の画像形成装置。
【0123】
【発明の効果】
より高度な帯電均一性が求められるシステムにおいても画像不良を発生することのない帯電ローラ、及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。
【0124】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の帯電ローラの一例を示す断面図。
【図2】本発明の帯電ローラを用いた画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図3】本発明の帯電ローラを用いたプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図。
【図4】除電装置の概略構成図。
【図5】除電装置の概略構成図。
【符号の説明】
1:スキャナユニット
2:折り返しミラー
3:感光ドラム
4:帯電ローラ
4a:導電性基体(芯金)
4b:導電性弾性層
4c:抵抗制御層
4d:表面層
5:現像装置
6:転写ローラ(転写帯電器)
7:記録材
8:定着器
9:クリーニング装置
11:プロセスカートリッジ
24:トナー
30:LEDランプ
31:棒状ライトガイド
71:カセット
72:給紙ローラ
73:レジストローラ
Claims (1)
- 少なくともウレタン塗料を用いて形成した表面層を有する帯電ローラにおいて、前記塗料は複数のブロックイソシアネートと、複数の溶剤を含有しており、前記複数のブロックイソシアネートの解離温度をそれぞれ
TB1≦TB2≦・・・≦TBn(n≧2)[℃]
とし、
前記複数の溶剤の中で、最も含有率の高い溶剤の沸点をTS1[℃]、
最も沸点の高い溶剤の沸点をTS2[℃]
とした時、
100<TS1<TB1≦TBn<TS2
であることを特徴とする帯電ローラ。
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JP2003104208A JP4164398B2 (ja) | 2003-04-08 | 2003-04-08 | 帯電ローラ、該帯電ローラを用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
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---|---|---|---|---|
AU2009202421B2 (en) * | 2008-10-24 | 2011-05-12 | Fujifilm Business Innovation Corp. | Electrostatic charging member, electrostatic charging device, process cartridge and image forming apparatus |
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- 2003-04-08 JP JP2003104208A patent/JP4164398B2/ja not_active Expired - Fee Related
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