JP2005115204A - 半導電性ローラ、電子写真装置及び電子写真カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 帯電部材の汚染防止により均一な帯電性が得られ、長期使用時でも帯電性能の低下しない帯電部材を提供する。
さらにこれを用いた画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】 帯電部材を構成する導電性弾性体層が少なくとも２種類以上のポリマーが海島構造を形成するゴム組成物において、電子顕微鏡で観察した時、その島形状の長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比が1.4以上10未満であることを特徴とする半導電性ローラ。
【選択図】 図２

Description

本発明は電子写真装置等に用いられる帯電部材、さらに詳述すれば電圧を印加した帯電部材で被帯電体表面の帯電を行う帯電部材およびそれを用いた電子写真装置等の画像形成装置並びにプロセスカートリッジに関する。

電子写真装置（複写機、光プリンター等）・静電記録装置等の画像形成装置において、感光体・誘電体等の被帯電体としての像担持体面を帯電処理する手段機器としては従来コロナ帯電機が利用されている。コロナ放電装置は像担持体等の被帯電体面を所定の電位に均一に帯電処理する手段として有効である。しかしながら、高圧電源を必要とし、コロナ放電を用いるため好ましくないオゾンが発生する等の問題点を有している。

上記のコロナ放電装置に対して、電圧を印加した帯電部材を被帯電体に近接、または接触させて被帯電体面を帯電処理する接触帯電装置は電源の低圧化が図られ、オゾン発生量が少ない等の長所を有している。このような帯電部材としては、被帯電体の均一性、感光体等の被帯電体表面のピンホール・傷等により生ずるリークを防止するために低い導電性が必要とされる。この要求に対し、金属等の導電性芯金材上に、カーボンブラックやグラファイト、あるいは酸化チタン、酸化銀等の金属酸化物、Ｃｕ、Ａｇ等の金属粉、これらを粒子表面に被覆処理して導電化した粒子等の導電性粒子を混合分散した導電性ゴムローラーや、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）やエピクロルヒドリン系共重合体のような極性ポリマーを用いて導電性を得る導電性ゴムローラーが提案されている。

上述の帯電部材において、帯電部材表面が繰り返し画像形成に伴う現像剤等の付着によって汚染され、この汚れが蓄積し、帯電不良や異常帯電による縦すじ等の画像欠陥が発生してしまう問題があった。

上述の帯電部材の汚染防止または汚染低減のための一方策として、ドラムクリーニング装置の性能を向上させる方法がある。ドラムクリーニング装置は、例えばクリーニングブレードを有し、このブレードを感光ドラム表面に当接させて、感光ドラム表面に付着している転写残の残留トナーを掻き落とす。これにより、感光ドラム表面から帯電部材表面に転移するトナー等を減少させるものである。しかし、ドラムクリーニング装置の性能を向上させようとした場合、例えば上述のクリーニングブレードの場合、感光ドラムに対するクリーニングブレードの当接圧を上げることになり、感光ドラムの磨耗、クリーニングブレードの磨耗等問題も多い。

また、帯電部材の汚染防止等の他の方策として、帯電部材がローラ形状である帯電ローラに対して、その表面に直接クリーニング部材を当接させ、表面の付着物を除去する方法がある。例えば、フェルト、不織物、モルトプレーン等のクリーニング部材を所定の圧力で帯電ローラ表面に当接させ、帯電ローラの回転によって付着物を掻き取るものである。特許文献１では、帯電ローラの表面および感光ドラムの表面に清掃部材を接触させ、かつこの清掃部材を軸方向に摺動させることにより、帯電ローラの表面の付着物を掻き取る方法が開示されている。

しかし、クリーニング部材を帯電ローラ表面に当接させるだけでは、帯電ローラ表面の付着物を長期にわたって掻き取り続けることは困難であった。また、清掃部材を摺動させる方法でも摺動速度の調整が難しく、掻き取りムラが生ずることがあった。
特開平０５−２６５３０７号公報 第２頁 段落番号０００７〜００１２

本発明は上記問題に鑑みなされたものであって、その目的は帯電部材の汚染防止により均一な帯電性が得られ、長期使用時でも帯電性能の劣化しない帯電部材を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、このような帯電部材を備えた画像形成装置を提供することにある。また本発明のさらに他の目的は、このような帯電部材を備えたプロセスカートリッジを提供することにある。

本発明は、帯電部材を構成する導電性弾性体が少なくとも２種類以上のポリマーが海島構造を形成するゴム組成物において、電子顕微鏡で観察した時、その島形状の長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比が１．４以上１０．０未満であることを特徴とする帯電ローラである。

さらに、上記ローラにおいて島の長径方向はローラの長手方向に配向している。

また、本発明においては、帯電部材を具備する画像形成装置において、該帯電部材が、上記の帯電ローラである。

また、本発明においては、現像手段およびクリーニング手段の少なくとも１つを感光体および帯電手段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、帯電部材が上記の帯電ローラである。

本発明による帯電ローラは、その表面が感光体上の残留トナー等によって汚染されないために、帯電ムラが少なく画像ムラを生じさせないものであるとともに、長期使用時にも帯電性能の低下が少ないため、長期にわたって高品位の画像を形成することが可能である。

このような本発明による帯電部材の性能は、使用される少なくとも２種類のポリマーが海島構造を持ち、海部と島部の硬さが異なることによって、感光体への圧接時に海部と島部の境界にエッジが形成され、ローラ回転方向を感光体回転方向に対してカウンターで回転させることによって、このエッジ部で感光体上の残留トナーや汚染物を掻き取ることができる。さらに島の長径方向をローラ長手方向に配向させることによって、効率良く感光体上の残留トナー等を掻き落とすことができる。このため帯電ローラに汚染物が付着することが防げられる。また、長期使用時においても帯電ローラに汚染物が付着することがないため、長期にわたって安定した帯電性能を示すことができる。

以上、説明したように、本発明による帯電部材は、その目的は帯電部材の汚染防止により均一な帯電性が得られ、長期使用時でも帯電性能の劣化しない帯電部材を提供することにある。

以下、本発明を詳細に説明する。

図１は、本発明のローラの概略例を示したものである。１ｃは円筒形状の導電性基体からなる芯金で、その外周に導電性弾性体層が海部１ａと島部１ｂから形成されている。弾性体層として使用されるポリマーとして、ゴムや樹脂、熱可塑性エラストマー等が挙げられるが、芯金上に成形できるものであれば特に制限されることはない。樹脂としては、通常の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂でよく、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））、ポリアミド系樹脂（例えばナイロン６（Ｎ６）、ナイロン６６（Ｎ６６）、ナイロン４６（Ｎ４６）、ナイロン１１（Ｎ１１）、ナイロン１２（Ｎ１２）、ナイロン６１０（Ｎ６１０）、ナイロン６１２（Ｎ６１２）、ナイロン６／６６共重合体（Ｎ６／６６）、ナイロン６／６６／６１０共重合体（Ｎ６／６６／６１０）、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ、ナイロン６／６Ｔ共重合体、ナイロン６６／ＰＰ共重合体、ナイロン６６／ＰＰＳ共重合体）、ポリエステル系樹脂（例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンイソフタレート（ＰＥＩ）、ポリブチレンテレフタレート／テトラメチレングリコール共重合体、ＰＥＴ／ＰＥＩ共重合体、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）液晶ポリエステル、ポリオキシアルキレンジイミドジ酸／ポリブチレンテレフタレート共重合体などの芳香族ポリエステル）、ポリニトリル系樹脂（例えばポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体（ＡＳ）、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体）、ポリ（メタ）アクリレート系樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、エチレンエチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）、エチレンアクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレンメチルアクリレート樹脂（ＥＭＡ）、ポリビニル系樹脂（例えば酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ビニルアルコール／エチレン共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩化ビニル／塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニリデン／メチルアクリレート共重合体）、セルロース系樹脂（例えば酢酸セルロール、酢酸酪酸セルロース）、フッ素系樹脂（例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロルフルオロエチレンＰＣＴＦＥ）、テトラフロロエチレン／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ））、イミド系樹脂（例えば芳香族ポリイミド（ＰＩ））、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。

また、ゴムとしては、一般的なものでよく、ジエン系ゴム及びその水添物（例えばＮＲ、ＩＲ、エポキシ化天然ゴム、ＳＢＲ、ＢＲ（高シスＢＲ及び低シスＢＲ）、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ）、オレフィン系ゴム（例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｍ−ＥＰＭ））、ブチルゴム（ＩＩＲ）、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体、アクリルゴム（ＡＣＭ）、含ハロゲンゴム（例えばＢｒ−ＩＩＲ、Ｃｌ−ＩＩＲ、イソブチレンパラメチルスチレン共重合体の臭素化物（Ｂｒ−ＩＰＭＳ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ヒドリンゴム（ＣＨＣ、ＣＨＲ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン（Ｍ−ＣＭ））、シリコンゴム（例えばメチルビニルシリコンゴム、ジメチルシリコンゴム、メチルフェニルビニルシリコンゴム）、含イオウゴム（例えばポリスルフィドゴム）、フッ素ゴム（例えばビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素系ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素シリコン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム）などを挙げることができる。さらに、熱可塑性エラストマー（例えばスチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー）等を用いることができる。

なお、海島構造は上記樹脂およびゴム成分から２種類以上を選択し、混合することで発現することができる。

さらに、これらポリマーブレンド物に導電性が必要な場合、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンのような導電性粒子を分散させて、所望の体積固有抵抗に制御することができる。また、イオン導電性を示す極性ゴムにイオン導電剤を混合して所望の体積固有抵抗に制御しても良い。

イオン導電性を示す極性ゴムとは例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリンポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム等があげられる。これらのなかでも、極性ゴム自身の電気抵抗が低い点で、エピクロルヒドリンポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体、ＮＢＲ、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体が好適に用いられる。

イオン導電剤としては、アルカリ金属の過塩素酸塩、長鎖アルキルスルホン酸塩およびテトラアルキル４級アンモニウム塩などが好適に用いられる。

海島構造において、その島サイズは海部に用いられるポリマーとの相溶性により異なる。例えば、ゴムを海、樹脂を島とした構造を持つためには加工性や配向性の点から、低融点の樹脂が良く、ポリプロピレンやポリアミド、フェノール樹脂等が好適に用いられる。

海部に用いられるポリマーと島部に用いられるポリマーの混合比は選択するポリマーの種類にもよるが、重量％で海部１０％以上９０％未満が良い。海部が１０％未満、または９０％以上だとドラム上の汚染物の掻き取りが不十分になる。

成形物はこれらポリマーにその他配合剤を混合したコンパウンドを加硫、または加熱溶融することで得られる。特に、島部長径方向をローラ長手方向に配向させるために、押し出し機や２軸押し出し機を用いてチューブ状に成形すれば良い。例えば、海部をゴム、島部を樹脂として成形する場合、まずニーダー及びロールにてゴムコンパウンドを作製し、続いてこれを押し出し機に投入する。この時、同時に島部を形成する樹脂及び必要であればその硬化剤投入する。ここで押し出し機の温度を島部用樹脂の融点以上に設定することで、島部用樹脂はゴムコンパウンド中に溶融し、分散する。さらに吐出口のダイスサイズや押し出し速度を適宜調整し、チューブ状に成形することで、島部の長径方向をチューブ長手方向に配向させることができる。

海部を形成する成形物における２種類のポリマーの海島構造において、島部の長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比は次のように決定する。得られた成形物からローラ長手方向に断面を切り出し、走査型電子顕微鏡で観察する。必要であれば、クライオミクロトームを用いて、５０ｎｍ程度の厚みの超薄切片を作製する。超薄切片は必要に応じて、四酸化オスミウムや四酸化ルテニウム等で染色処理を行い、透過型電子顕微鏡を用いて観察する。次に得られた写真から任意の１００個の島について長径（ｄＬ）と短径（ｄＳ）を測定し、長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比の平均値を求めた。ここで島の長径及び短径は図２に示すように、島部長軸方向の最大径を長径（ｄＬ）、短軸方向の最小径を短径（ｄＳ）とする。島の平均長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比は１．４以上１０未満が好ましい。１．４未満ではトナー等の掻き取りが不十分な場合が多く、１０以上では帯電ムラが生じ、帯電部材として使用した時に画像不良を起こす原因となる。また、島の長径が１μｍ以上５０μｍ未満、さらに好ましくは５μｍ以上２５μｍ未満が好ましい。１μｍ未満だとトナー等の掻き取りムラが生じ、５０μｍ以上だと帯電ムラが生じる。

また、島部長径方向のローラ長手方向に対する配向は図２に示すように、芯金長手方向を示す芯金中心線ＡＡ'の垂線ＢＢ’と任意の島部に対してその長径方向を示す直線ＣＣ'とがなす角(鋭角)θが６０°以上９０°以下であることを言う。

θが６０°未満であるとドラム上の汚染物の掻き取り不良が生じやすい。さらに、任意の１００μｍ×１００μｍの範囲内に占める島部の面積比率は、上記電子顕微鏡写真の１００μｍ×１００μｍ内の島部の総面積を計算し、比率を求めれば良い。島部の比率は１０％以上９０％未満が好ましい。１０％未満又は９０％以上あるとトナーの掻き取りムラが生じ、帯電ムラが生ずる。

これら島の占有率を調整するには、使用するポリマー全量を合計１００質量部とした時、島部になるポリマーを１０〜９０質量部適宜混合すればよい。

本発明において、導電性弾性体層とは、好ましくは、ローラ抵抗値１．０Ｅ+０４〜１．０Ｅ+０９Ω程度を有するものである。

なおローラ抵抗はローラをＮ／Ｎ（２５℃、５０％Ｒ．Ｈ．）環境下２４時間放置後、図３に示すように、弾性ローラの導電性芯金１ｃの両端に各々５００ｇの加重をかけて、アルミニウムドラム３１を回転させながら直流電圧１ｋＶの印加で測定する。３２は電流計である。

図４は本発明による帯電部材を用いた電子写真装置の概略構成を示す横断面図である。２は被帯電体としての像担持体であり、本例のものはアルミニウム等の導電性基体層２ｂとその外周面に形成した光導電層２ａを基本構成層とするドラム型の電子写真感光体である。軸２ｃを中心に図面上時計方向に所定の周速度をもって回転駆動させる。

１はこの感光体２の面に接して該感光体の面を所定の極性・電位に一様に一次帯電処理する帯電部材（ローラ）であり、均一な導電性が要求されている。帯電ローラは前述のように中心芯金１ｃとその外周に形成した導電性弾性体層海部１ａと、島部１ｂからなり、芯金１ｃの両端部を不図示の押圧手段で感光体２の回転駆動に伴いカウンター方向に駆動する。

かくして電源３で摺擦電源３ａにより芯金１ｃに所定の直流（ＤＣ）バイアス、あるいは直流＋交流（ＡＣ＋ＤＣ）バイアスが印加されることにより回転する感光体２の周面が所定の極性・電位に接触帯電される。帯電ローラ１で均一に帯電処理を受けた感光体２の面は次いで露光手段４により目的画像情報の露光（レーザービーム走査露光、原稿画像のスリット露光等）を受けることにより、その周面に画像情報に対して静電潜像が形成される。

その潜像は次いで現像手段５によりトナー画像として順次に可視画像化されていく。このトナー画像は次いで、転写手段６により不図示の給紙手段部から感光体２の回転と周期取りされて適正なタイミングで７の面に順次転写されていく。

本例の転写手段６は、転写ローラであり、転写材７の裏からトナーと逆極性の帯電を行うことにより、感光体２の面側のトナー画像が転写材７の表面側に転写されていく。

トナー画像の転写を受けた転写材７は感光体２の面から分離されて不図示の像定着手段へ搬送されて像定着を受け、画像形成物として出力される。あるいは、裏面にも像形成するものでは転写部への再搬送手段へ搬送される。像転写後の感光体２の面はクリーニング手段８で転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて洗浄面化されて繰り返して作像に供される。ここで取り除けなかった汚染物は、クリーニング機能を備えた帯電ローラ１によって掻き取られ、廃トナー（汚染物）溜り９に集められる。

また、電子写真装置として、上述の帯電手段、感光体、現像手段及びクリーニング手段等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体、例えば、複写機、レーザービームプリンター等に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つを感光体および帯電手段とともに一体に支持してカートリッジ化し、装置本体に着脱可能のプロセスカートリッジとし、画像形成装置本体のレール等の案内手段を用いて着脱自在の構成にしてもよい。また光像露光は、電子写真装置を複写機プリンターとして使用する場合には、原稿からの反射光や透過光、あるいは、原稿を読み取り信号化し、この信号によりレーザービーム走査、ＬＥＤアレイの駆動、または液晶シャッターアレイの駆動等により行われる。

感光体は、導電性支持体の上に設けられている。導電性支持体としては、支持体自身が導電性をもつこと、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレススチール、ニッケル等の金属を用いることができ、そのほかアルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム−酸化錫合金等の真空蒸着によって被覆形成された層を有するプラスチック、ガラス等を用いることができる。導電性支持体と感光層中間に、バリアー機能と接着機能をもつ下引き層を設けることもできる。

下引き層は、カゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、アミド（ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、共重合ナイロン等）、ポリウレタン、ゼラチン、酸化アルミニウム等によって形成することができる。下引き層の膜厚は、５μｍ以下、好ましくは０．５〜３μｍが適当である。下引き層はその機能を発揮するためには、その電気抵抗値が１．０Ｅ＋０７Ω・ｃｍ以上であることが望ましい。

感光層は、有機または無機の光導電体を必要に応じてバインダー樹脂とともに塗工することによって形成でき、また蒸着によって形成することができる。感光体の形態としては、電荷発生層と電荷輸送層の機能分離型積層感光層が望ましい。

電荷発生層は、アゾ染料、フタロシアニン顔料、キノン顔料等の電荷発生物質を蒸着あるいは適当なバインダー樹脂とともに（バインダーがなくても可）塗工することによって形成できる。電荷発生層の膜厚は、０．０１〜３０μｍ、特には０．０５〜２μｍが好ましい。

電荷輸送層は、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、オキサゾール化合物、トリアリールアミン化合物等の電荷輸送物質を成膜性のあるバインダー樹脂に溶解させて形成することができる。

電荷輸送層の膜厚は、５〜５０μｍ、特に１０〜３０μｍが好ましい。なお、紫外線等による老化防止や耐摩耗性向上のために感光層の上に保護層を設けてもよい。

以下、本発明を実施例により図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定されるものではない。原則として「部」は「質量部」を表す。

図１は、本発明における帯電ローラを示す模式断面図であり、１ａは導電性弾性体層の海部、１ｂは島部、１ｃは導電性円柱基材である。直径８ｍｍのステンレススチール製、鉄製、または防錆のため表面をニッケルやニッケル・クロム鍍金等を施した鉄等の、導電性の芯金上に導電性弾性体層を形成する。

弾性体層は、ＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５、住友化学工業製）７０部に、亜鉛華５部（商品名：Ｓａｚｅｘ、堺化学工業社製）、ステアリン酸１部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ及びノクセラーＴＲＡ、大内新興社製）をそれぞれ０．８部、硫黄１．２部（商品名：サルファックスＰＭＣ、鶴見化学社製）、プロセスオイル５０部（商品名：ＰＷ−３８０、出光興産社製）、及びカーボンブラック９０部（商品名：旭＃３５、旭カーボン社製）をニーダー及びロールを用いてゴムコンパウンドを作製した。続いてゴムパウンドを押出機に投入すると同時に、フェノール樹脂（商品名：スミライトレジン ＰＲ―１３３４９、住友ベークライト製）３０部とフェノール樹脂硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン３部を投入し、内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブを形成した。

得られたゴムチューブを、φ８ｍｍのＳＵＳ製芯金上に被覆し、１６０℃で２０分加硫した後、表面を研磨してφ１６ｍｍ、長さ２３２ｍｍの弾性ローラを得た。

得られた弾性ローラの抵抗値は７．１５Ｅ+０６ Ωであった。

また、電子顕微鏡を用いて海島構造を観察したところ、ＥＰＤＭが海、フェノール樹脂が島となる構造を有していた。この時、島のサイズは平均長径２５．４μｍ、平均短径５．３μｍであり、平均長径／短径比は４．８であった。また、島の長径方向はローラ長手方向に配向していた。さらに、任意の１００μｍ×１００μｍの範囲内に占める島部の面積比率は、２８％であった。

上記ローラを図４に示す電子写真装置を用いて評価を行った。プロセススピードは１５０ｍｍ／ｓｅｃ．であり、感光体ドラムの直径は３０ｍｍである。感光ドラムはマイナス帯電ＯＰＣ、トナーはプラス帯電性トナー、帯電ローラへの印加電圧は−1．５ｋＶである。

上記ローラで乾燥紙を用いて、ベタ黒画像を評価したところ、Ｎ／Ｎ（２５℃、５０％Ｒ．Ｈ．）環境下で良好な画像が得られた。

さらに、連続３５万枚通紙の耐久評価をしたところ、縦すじ等の画像不良は発生しなかった。

弾性体層は、ＥＰＤＭ（商品名：エスプレンＥＰＲ ５０５、住友化学工業製）８０部に、亜鉛華５部（商品名：Ｓａｚｅｘ、堺化学工業社製）、ステアリン酸１部（旭電化社製）、加硫促進剤（商品名：ノクセラーＭ及びノクセラーＴＲＡ、大内新興社製）をそれぞれ０．８部、硫黄１．２部（商品名：サルファックスＰＭＣ、鶴見化学社製）、プロセスオイル５０部（商品名：ＰＷ−３８０、出光興産社製）、及びカーボンブラック９０部（商品名：旭＃３５、旭カーボン社製）をニーダー及びロールを用いてゴムコンパウンドを作製した。続いてゴムパウンドを押出機に投入すると同時に、ポリアミド樹脂（商品名：アミラン ＣＭ８０００ 東レ製）２０部を投入し、内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブを形成した。得られたゴムチューブを、φ８ｍｍのＳＵＳ製芯金上に被覆し、１６０℃で２０分加硫した後、表面を研磨してφ１６ｍｍ、長さ２３２ｍｍの弾性ローラを得た。

得られた弾性ローラの抵抗値は８．２３Ｅ+０６ Ωであった。

また、電子顕微鏡を用いて海島構造を観察したところ、ＥＰＤＭが海、ポリアミド樹脂が島となる構造を有していた。この時、島のサイズは平均長径１５.２μｍ、平均短径３.１μｍであり、平均長径／短径比は４．９であった。また、島の長径方向はローラ長手方向に配向していた。

さらに、任意の１００μｍ×１００μｍの範囲内に占める島部の面積比率は、１８％であった。

上記ローラを図４に示す電子写真装置を用いて評価を行った結果 良好な画像が得られた。さらに、連続３５万枚通紙の耐久評価をしたところ、縦すじ等の画像不良は発生しなかった。

弾性体層は、エピクロルヒドリンゴム（商品名：Ｇｅｃｈｒｏｎ ３１０６、日本ゼオン製）８０部、酸化亜鉛５部、ステアリン酸２部、ハイドロタルサイト３部、硫黄１部、加流促進剤Ｍ（メルカプトベンゾチアゾール）１部、ＴＲＡ（ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド）２部、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィド）２部、キノキサリンＸＬ２１ １部をニーダー及びロールを用いてゴムコンパウンドを作製した。続いてゴムパウンドを押出機に投入すると同時に、ポリプロピレン樹脂（商品名：ウィンテック ＷＦＸ４Ｔ、日本ポリケム製）２０部を投入し内径７．５ｍｍ、肉厚４ｍｍのチューブを形成した。

得られたゴムチューブを、φ８ｍｍのＳＵＳ製芯金上に被覆し、１６０℃で２０分加硫した後、表面を研磨して表面を研磨してφ１６ｍｍ、長さ２３２ｍｍの弾性ローラを得た。

得られた弾性ローラの抵抗値は１．２３Ｅ+０７ Ωであった。

また、電子顕微鏡を用いて海島構造を観察したところ、エピクロルヒドリンが海、ポリプロピレン樹脂が島となる構造を有していた。この時、島のサイズは平均長径１６．２μｍ、平均短径３．１μｍであり、平均長径／短径比は５．２1であった。また、島の長径方向はローラ長手方向に配向していた。さらに、任意の１００μｍ×１００μｍの範囲内に占める島部の面積比率は、１９％であった。

上記ローラを図４に示す電子写真装置を用いて評価を行った結果良好な画像が得られた。さらに、連続３５万枚通紙の耐久評価をしたところ、縦すじ等の画像不良は発生しなかった。

（比較例１）
フェノール樹脂及びヘキサメチレンテトラミンを使用しない他は、実施例１と同様に弾性ローラを作製した。得られた弾性ローラの抵抗は６．０５Ｅ+０６ Ωであった。

上記ローラを図４に示す電子写真装置を用いて評価を行った結果良好な画像が得られた。しかし、通紙の耐久では５万枚でトナー付着による縦すじが発生した。

（比較例２）
ポリプロピレン樹脂を使用しない他は、実施例３と同様に弾性ローラを作製した。得られた弾性ローラの抵抗は９．５０Ｅ+０６ Ωであった。

上記ローラを図４に示す電子写真装置を用いて評価を行った結果良好な画像が得られた。しかし、通紙の耐久では３万枚でトナー付着による縦すじが発生した。

本発明の帯電部材の説明図である。 本発明の帯電ローラの構成を示す模式的断面図である。 導電性弾性ローラの抵抗値測定装置の構成を示した図である。 本発明の帯電部材を用いた電子写真装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 帯電部材
１ａ 導電性弾性体層海部
１ｂ 導電性弾性体層島部
１ｃ 芯金
２ 感光体
２ａ 光導電層
２ｂ 導電性基体層
２ｃ 軸
３ 電源
３ａ 摺擦電源
４ 露光手段
５ 現像手段
６ 転写手段
７ 転写材
８ クリーニング手段
９ 廃トナー溜り
３１ アルミニウムドラム
３２ 電流計

Claims (8)

1. 帯電部材を構成する導電性弾性体が少なくとも２種類以上のポリマーが海島構造を形成するゴム組成物において、電子顕微鏡で観察した時、その島形状の長径（ｄＬ）／短径（ｄＳ）比が１．４以上１０．０未満であることを特徴とする半導電性ローラ。
2. 島の長径方向がローラ長手方向に配向していることを特徴とする請求項１記載の半導電性ローラ。
3. 導電性弾性体の任意の１００μｍ×１００μｍ範囲において島の面積比率が１０％以上９０％未満であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の半導電性ローラ。
4. ローラ抵抗が１．０＋Ｅ０４〜１．０＋Ｅ９Ωであることを特徴とする請求項１乃至３に記載の半導電性ローラ。
5. ２種類のポリマーのうち、海を構成するポリマーがエチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴムから選ばれる少なくとも１種を用いたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の半導電性ローラ。
6. ２種類のポリマーのうち、島を構成するポリマーがポリアミド、ポリプロピレン、フェノール樹脂のうち少なくとも１種を用いたことを特徴とする請求項１乃至４に記載の半導電性ローラ。
7. 請求項１乃至６いずれかに記載の半導電性ローラが配置される電子写真装置。
8. 請求項１乃至６いずれかに記載の半導電性ローラが配置される電子写真カートリッジ。
   

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