JP2005225969A - 半導電性ゴム部材 - Google Patents
半導電性ゴム部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005225969A JP2005225969A JP2004035719A JP2004035719A JP2005225969A JP 2005225969 A JP2005225969 A JP 2005225969A JP 2004035719 A JP2004035719 A JP 2004035719A JP 2004035719 A JP2004035719 A JP 2004035719A JP 2005225969 A JP2005225969 A JP 2005225969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- roll
- semiconductive
- toner
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
【解決手段】 ポリエーテル結合を有するゴムを含むイオン導電性ゴムを用い、該イオン導電性ゴム100質量部に対してワックスを0.1〜5質量部配合している。
前記ポリエーテル結合を有するゴムとして、ハロゲン含有エーテル系モノマー、所望によりハロゲン非含有エーテル系モノマーまたは/および共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーからなる重合体が好適に用いられる。
【選択図】 図1
Description
そこで、近年、電子導電性エラストマーの代わりに、イオン導電性エラストマーの使用が急速に広まっている。
前記問題を解決するために、トナーに外添剤と呼ばれる微粒子を混合して使用している。この外添剤は数十〜数百nm程度の微粒子で、トナーのブロッキングを防止し、かつ、トナーの帯電の立ち上がりを早めるため、トナーと逆帯電または無帯電に近い材料、具体的にはシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物が広く用いられている。
キャリアを用いる2成分系のシステムで用いられるマグネットロールからなる現像ロールでは、現像電極が、現像ロールと現像ロール表面からの磁気により穂立ち状に並ぶキャリアにより形成される。そのため、電気的および磁気的な作用が発揮でき、トナーの搬送が容易である。
これに対して、1成分系のシステムで用いらる半導電性ゴムロールからなる現像ロールには磁気力が発揮されないため、電極端面である現像ロール表面が均一に形成されている必要がある。つまり、ロール精度が高い精度で要求される。
しかも、現像ロールのバイアス電位がかけられた場合、極めて均一な電位分布が必要となる。
また、電気的な特性値がロール内で極めて均一であり、設計通りに繰り返し製造出来るようにする必要がある。特に、電気的な特性値の代表パラメータである抵抗値が均一であることが要求される。
これに対して、1成分系の現像ロールにはキャリアが含まれていないため、トナーの帯電性をコントロールする機能が求められる。
トナーの帯電性コントロールについては、トナーに帯電性を付加すると共に、付加した帯電性を維持することが同時に求められる。
トナーの帯電性が不十分であると、静電気力が不足して、トナーが感光体の潜像に忠実に搬送されず、様々な画像不良の原因となる。例えば、画像不良の例としては、現像ロールの周回による濃度変化や現像ゴースト、かぶり等が挙げられる。
かかる特性を有するイオン導電性エラストマーを現像ロールに用いると、その結果、現像ロールが他の部材(トナー、トナー外添剤、トナー供給ロール、トナー規制ブレード、場合によっては感光体など)と繰り返し加圧接触する際に、自由エネルギーが大きいため、特に、数10nm〜数100nm程度の無機の金属酸化物である外添剤がロール表面に極めて付着し易くなる。従って、現像ロールとして使用し続けた場合、ロール表面は初期状態とことなり、言わば、トナー外添剤により表層が覆いつくされる問題がある。
さらに、トナー外添剤とは、使用に伴い、感光体と転写ロール等の間で紙を介してトナーが転送されるため、紙と感光体とが接触し、紙の成分であるシリカや炭酸カルシウムなどの成分が感光体に付着し、回り回って現像ロールや、場合によってはトナーボックスに浸入する問題があり、侵入した紙の成分は、外添剤と同様に現像ロールに悪影響を及ぼす。
例えば、特開2001−357735号公報(特許文献1)にはイオン導電性エラストマーと異なる他のポリマーで表層をコーティングした導電性部材が提供されている。
しかし、コーティングを行うとその厚みやコーティング剤に含まれるフィラー等の分散性で電気特性が変わることから、イオン導電性エラストマーが有していた電気特性の均一性や設計値の繰り返し再現性が損なわれる。さらには、製造にかかるコストアップが避けられないという工業的生産上の問題がある。
しかしながら、紫外線照射により摩擦係数を下げるだけではロール表面の自由エネルギーは大きく変わらず、トナー外添剤などの異物、特に、数十nm程度の金属酸化物の付着を有効に防止することはできない。また、摩擦抵抗を低減させるにあたり、単に200〜450nmの紫外線を照射しただけでは効果も小さい。
そこで、このような問題に対して種々の検討がなされている。
例えば、特開平8−110701号公報(特許文献4)には、エピクロルヒドリンゴムにアリルグリシジルエーテルを含有させるとともに、硫黄および有機硫黄化合物のうち少なくとも1種を用いて加硫成形することにより弾性層を形成する工程を含むことを特徴とする現像ローラの製造方法が提供されている。
エピクロルヒドリンゴムを用いた現像ローラでは、フィラー以外にも樹脂を配合することにより現像ロールにおける種々の性能の改善が試みられている(特許第3273484号公報(特許文献6))。しかし、低比重の樹脂を高粘度のゴムに均一に混ぜ込むことは困難である。
即ち、ワックスを0.1〜8質量部配合することで、ワックスがゴム表層に存在するため、表面自由エネルギーの低減することができ、長期にわたりトナー外添剤を付着させない。
また、ワックスをゴムに配合することで、アルキレンオキサイドを多く含むエピクロルヒドリン等の高粘度のゴムであっても、容易にゴムの成形が可能となり、割れや経時のオゾン劣化の進行を妨げることができる。
さらに、ワックスは脂肪酸に比べて比較的高分子量であるため、0.1〜8質量部であれば、表面からしみ出て他の部材を汚染することもなく、粘着性が著しく大きくならない。 このように、ワックスを配合する簡単な調整で多大な効果が得られるため、イオン導電性ゴムの使用用途を画期的に広げることができる。
さらに、本発明の半導電性ゴム部材は、その表面をコーティングする技術とは異なり、イオン導電性ゴムの特徴である電気特性の均一性や設計値の繰り返し再現性を維持することができる。
加工・変性ワックスとしては、原料のワックスを薬品や空気中の酸素で酸化した酸化ワックスなど、前記ワックスを原料として化学的・物理的手段で加工もしくは変性したものが挙げられる。
前記パラフィンワックスは減圧蒸留留出油から分離精製した常温において固形のワックスであり、炭素数分布は20〜40程度、分子量は300〜550程度の炭化水素より成り立っており、しかも直鎖状炭化水素(ノルマルパラフィン)が主成分である。融点は大多数のものが40〜70℃程度である。
前記マイクロクリスタリンワックスは減圧蒸留残渣または重質留出分から分離精製した常温において固形のワックスであり、炭素数30〜60程度、分子量は500〜800程度の炭化水素より成り立っており、しかも分岐炭化水素(イソパラフィン)や飽和環状炭化水素(シクロパラフィン)が多い。このためパラフィンワックスに比較して結晶が小さく、分子量も大きいため融点は60〜90℃程度である。
感光体などの他の部材への汚染を防止するために、ワックスの融点は約60〜80℃程度がより好ましく、約65〜75℃程度が特に好ましい。
より具体的に、前記ゴムの態様としては
(1)ハロゲン含有エーテル系モノマーからなる単独重合体、
(2)ハロゲン含有エーテル系モノマーとハロゲン非含有エーテル系モノマーとからなる共重合体、
(3)ハロゲン含有エーテル系モノマーとハロゲン非含有エーテル系モノマーと共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーとからなる共重合体、
(4)ハロゲン含有エーテル系モノマーと共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーとからなる共重合体が挙げられる。
なかでも前記(3)の態様がより好ましく、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が特に好ましい。
前記ハロゲン非含有エーテル系モノマーとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドもしくはイソブチレンオキサイドなどの飽和アルキレンオキサイド類またはスチレンオキシド等が挙げられる。これらはそれぞれ単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも入手の容易さなどからみてエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドが好ましい。エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを併用する場合、両者の比(エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド)はモル比で、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは15/85〜85/15、特に好ましくは20/80〜80/20である。
ハロゲン非含有エーテル系モノマーの量は、好ましくは0〜70モル%、より好ましくは10〜65モル%、特に好ましくは20〜60モル%である。
不飽和エポキシド系モノマーの量は好ましくは0〜15モル%、より好ましくは1〜10モル%、特に好ましくは1〜8モル%である。
より具体的に、前記ゴムの態様としては
(1)ハロゲン非含有エーテル系モノマーからなる単独重合体、
(2)ハロゲン非含有エーテル系モノマーと共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーとからなる共重合体が挙げられる。
なかでも前記(2)の態様がより好ましく、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特に好ましい。
なお、ハロゲン非含有エーテル系モノマーおよび共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーとしては、前記と同じ例示が挙げられる。
前記他のゴムとしては、各種不飽和ゴムまたは熱可塑性ゴム等が挙げられ、共重合ゴムやブレンドゴム等の種々の形態のゴムであってよい。
具体的には、アクリロニトリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等を挙げることができる。
特に、他のゴムとしては極性ゴム、ハロゲン系ゴムを用いるのが好ましい。極性ゴムをブレンドすることによりポリエーテル結合を有するゴムのみを使用した場合に比べて本発明の半導電性ゴム部材のトナーへの帯電性能を向上させることができる場合があるからである。
特に、現像ロールとして使用する場合、プラス帯電トナーの場合はクロロプレンとのブレンド、マイナストナーの場合はアクリロニトリルブタジエンゴムをブレンドすると加工性を含めて良好な現像ロールが得られる。
このように上述したポリエーテル結合を有するゴムに他のゴムをブレンドする場合は、ポリエーテル結合を有するゴムの含有割合が全ゴム成分に対して約20質量%以上100質量%未満となるようにすることが好ましい。
組み合わせるイオン導電性ゴムとしては、上述したポリエーテル結合を有するイオン導電性ゴムが好ましい。
また、添加するイオン導電剤は特に限定されず公知のものを用いてよいが、イオン導電剤としては、例えば帯電防止剤または電荷制御剤等が挙げられる。
負帯電性の帯電防止剤としては、2:1型含金属アゾ染料、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸の金属錯体、銅フタロシアニン染料のスルホニルアミン誘導体や銅フタロシアニンのスルホンアミド誘導体染料等を挙げることができる。
正帯電性の帯電防止剤としては、第4級アンモニウム化合物、アルキルピリジニウム化合物、アルキルピコリニウム化合物のほか、種々のニグロシン系染料等を挙げることができる。
イオン導電剤を配合する場合、その配合量は適宜選択すればよいが、ゴム成分100質量部に対して0.1〜2質量程度が好ましい。
前記電子導電剤としては、
ケッチェンブラック、ファーネスブラックもしくはアセチレンブラック等の公知の導電性カーボンブラック;
酸化亜鉛、チタン酸カリウム、アンチモンドープ酸化チタン、酸化スズもしくはグラファイト等の導電性金属酸化物;
LiClO4、LiCF3SO3、NaC1O4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN、NaC1等の金属塩;
あるいは各種4級アンモニウム塩、燐酸塩等の電解質等が挙げられる。
誘電正接調整用充填剤としては、例えば、弱導電性カーボンブラック、脂肪酸処理された炭酸カルシウム、クレーまたは有機/無機顔料などの各種充填剤が挙げられ、なかでも弱導電性カーボンブラック、脂肪酸処理された炭酸カルシウムを用いるのが好ましい。
前記弱導電性カーボンブラックの形状は表面積が小さいことから球形状または球形に近い形状が好ましい。
弱導電性カーボンブラックとしては種々の選択が可能であるが、中でも大粒径を得やすいファーネス法またはサーマル法により製造されたカーボンブラックが好ましく、ファーネスカーボンブラックが最も好ましい。カーボンの分類で言うとSRFやFT、MTが好ましい。また顔料で用いられるカーボンブラックを用いても良い。
なかでも、ファーネスカーボンブラックをゴム成分100質量部に対して約30〜70質量部、このましくは35〜60質量部配合することが好ましい。
脂肪酸処理された炭酸カルシウムの配合量はゴム成分100質量部に対して約40〜80質量部、好ましくは約40〜70質量部である。前記約40〜80質量部としているのは、誘電正接を低減する効果を実質的に発揮するためには約40質量部以上であることが好ましく、硬度の上昇および抵抗の変動を避けるためには約80質量部以下であることが好ましいことに因る。
硫黄系加硫剤としては粉末硫黄、またはテトラメチルチウラムジスルフィドもしくはN,N−ジチオビスモルホリンなどの有機含硫黄化合物等が挙げられる。
チオウレア系加硫剤としてはテトラメチルチオウレア、トリメチルチオウレア、エチレンチオウレアおよび(CnH2n+1NH)2C=S(式中、nは1〜10の整数を表す。)で示されるチオウレア等よりなる群から選択される1種または複数種のチオウレアを用いることができる。
加硫剤の添加量はゴム成分100質量部に対して約0.5質量部以上約5質量部以下、好ましくは約1質量部以上約3質量部以下が良い。
この場合、ゴム成分100質量部に対してチオウレア系加硫剤を約0.2質量部以上約3質量部以下、好ましくは約1質量部以上約2質量部以下の割合で配合するのが良い。
また、前記チオウレア系加硫剤とともに粉末硫黄を併用することも好ましい。この場合、粉末硫黄の配合量はゴム成分100質量部に対して0.1〜2.0質量部程度である。
これら可塑成分は、前記ゴム層のゴム成分100質量部に対して約5質量部以下の割合で配合されていることが好ましい。該配合により、酸化膜を形成する際にブリードが生じたり、プリンター装着時や運転時に感光体を汚染したりするのを防ぐことができる。
ゴム成分としてハロゲン系ゴム、特にエピクロルヒドリンゴムまたはエピクロルヒドリン系重合体を用いる場合、その質量に対し前記受酸剤を約1質量%以上約10質量%以下、好ましくは約1質量%以上約5質量%以下の割合で配合するのが好ましい。これは、加硫阻害および感光体汚染を防止するため受酸剤の配合量は約1質量%以上であることが好ましく、硬度の上昇を防ぐため受酸剤の配合量は約10質量%以下であることが好ましい。
前記劣化防止剤としては各種老化防止剤などが挙げられる。この老化防止剤としては例えば各種酸化防止剤が挙げられる。酸化防止剤を用いる場合には、所望により施される表層部分における酸化膜の形成が効率よく進むよう、その配合量を適宜選択することが好ましい。
酸化膜は半導電性ゴム部材の表面に紫外線照射またはオゾン照射等の処理を施しゴム層の表層部分を酸化して形成しているが、なかでも紫外線照射により酸化膜を形成することが処理時間も早く、コストが低いことから好ましい。前記酸化膜を形成するための処理は公知の方法に従って行うことができる。
例えば、紫外線照射を行う場合にはゴム層の表面と紫外線ランプとの距離やゴムの種類等により異なるが、波長が約100nm〜400nm、より好ましくは約100nm〜200nm、特に好ましくは184,9nmまたは253.7nmの紫外線を3分〜30分間程度照射することが好ましい。
酸化膜を形成する際には、特に、現像ロールとして用いる場合には、均一に酸化膜を形成するために、予め部材の表面が研磨されていることが好ましい。具体的には、表面の最大粗さRmaxが2.0〜15.0μmであることが好ましく、表面の平均表面粗さRzは約8μmであることがより好ましい。
なお、最大粗さRmax、表面粗さRzはJIS B 0601(1994)にしたがって測定している。
このように、酸化膜を形成することで、特に船便で輸送される場合等の高温(多湿)環境下で僅かにワックスがブリードする可能性があるが、酸化膜による高硬度化(高密度化)で、ブリードの発生を効果的に妨げることができる。
なかでも現像ロールとして好適に用いられ、特に、非磁性1成分系トナーを感光体に供給するための現像ロールとして好適に用いられる。
電子写真装置の画像形成機構における現像方式としては、感光体と現像ロールの関係で分類すると、接触式または非接触式に大別されるが、本発明の半導電性ゴム部材はいずれの方式にも利用できるが、特に、感光体に非接触の現像ロールとして好適に用いられる。
本発明の半導電性ゴム部材を帯電ロールとして使用すれば、中間転写部材や紙葉類に転写されないで感光体に残留しているトナーやトナー外添剤、紙粉などが帯電ロールに付着して帯電不良が起こったり、場合によっては帯電部材が破損したりするのを防ぐことができる。
流れる電流を制御して画像不良の発生を抑制し、感光体への放電を防ぐためロール抵抗値は約105Ω以上であることが好ましい。一方、トナー供給等の効率を維持し、かつトナーが感光体に移行する際に現像ロールの電圧降下が起って以後現像ロールから感光体へ確実にトナーを搬送できず画像不良が生じることを防ぐためには、ロール抵抗値は約107Ω以下であることが好ましい。また、この場合、本発明の半導電性ゴム部材の体積固有抵抗は108Ω以下であることが好ましい。
複数層とする場合には、ポリエーテル結合を有するゴムを含むイオン導電性ゴム100質量部に対してワックス0.1〜5質量部を配合したゴム層を最外層に備えている。
一方、単層とする場合には、ポリエーテル結合を有するゴムを含むイオン導電性ゴム100質量部に対してワックス0.1〜5質量部を配合したゴム層からのみ構成している。
前記単層構造にすると、物性のばらつきが少なく安価に製造できるため特に好ましい。
前記半導電性ゴム部材の形状も限定されず、使用状態に応じてロール状、板状、ベルト形状などの形状を適宜選択することができる。
さらに、ワックスを配合することにより加工性が向上されており、押出し性や金型成形時のゴムの流れ込みが良好であるため、成形ムラや割れなどの破損が生じにくい。
その上、ワックスを配合することにより半導電性ゴム部材の表面の自由エネルギーを低減させることに成功した。その結果、例えば、画像形成装置の現像ロールに使用すると、長期にわたりトナー外添剤に代表される異物が実質的に付着せず、異物付着により発生する画像の乱れや部材の破損などを防ぐことができる。
よって、本発明の半導電性ゴム部材からなる現像ロールは1成分非磁性トナーを非接触で感光体に供給する場合に好適に用いることができる。
図1に示すように、本発明の半導電性ゴム部材からなる半導電性ゴムロール10は円筒形状のゴム層1と、その中空部に圧入された円柱形状の芯金(シャフト)2を備えている。前記ゴム層1と芯金2とは導電性接着剤で接合されている。ゴム層1の表層部分はゴムが紫外線照射により酸化された酸化膜1aとされている。ただし、表層部分の酸化膜1aは設けなくてもよい。
本実施形態ではゴム層1は肉厚8mmとし、芯金2は直径10mmの円柱形状としている。
さらに、ゴム層1には、誘電正接を低減する効果を有する弱導電性カーボンブラックまたは脂肪酸処理された炭酸カルシウムのいずれかまたは両方が配合されている。弱導電性カーボンブラックの配合量はゴム成分100質量部に対して30〜70質量部程度、脂肪酸処理された炭酸カルシウムの配合量はゴム成分100質量部に対して40〜80質量部程度である。
また、ポリエーテル結合を有しない他のゴムとしてアクリロニトリルブタジエンゴムを用い、前記エピクロルヒドリンゴムと組み合わせても良い。このように2種のゴムをブレンドする場合は、全ゴム成分100質量部に対してエピクロルヒドリンゴムが50質量部以上を占めるようにしている。
前記ゴム組成物を混練した後、押出機で円筒状に押出して予備成形し、これを所定寸法に裁断して予備成形体を得る。この予備成形体を加硫缶に投入し、ゴム成分が架橋する温度で加硫する。加硫後、芯金を円筒状のゴム層内に装着しロール状態としている。
円筒研磨機によりロール表面を研磨し、ロール表面粗さRzが8μm以下、最大表面粗さRmaxが2〜15μm程度となるように鏡面仕上げを行い、水洗いをした後に、紫外線照射機により紫外線(184.9nm及び/または253.7nm)を照射し酸化被膜を形成させる。
具体的には、ロールの周方向90度毎に所定時間、好ましくは約1〜15分間、より好ましくは約5〜10分間紫外線を照射し、合計で周方向に4回回転させてロール全周に酸化膜を形成する。
即ち、前記ゴム組成物を用いてゴムシートを作製し、プレス型内の加硫用のシャフトに前記ゴムシートを巻き付け、所望のチューブ形状にプレス加硫し、ついで芯金を円筒状のゴム層内に装着し、ロール状態としている。
具体的に、表面自由エネルギーの適否を評価する簡便な方法として本発明の半導電性ゴム部材は後述する実施例に記載されている方法で測定した摩擦力を585g重以下としている。
さらに、前記半導電性ゴム部材からなるロールは、JIS K6301に準拠した測定で、圧縮永久ひずみが9.5〜10.5%程度としている。
本発明の半導電性ゴム部材からなる実施例1〜6のロールと、比較例1〜3のロールを作成して、その特性を測定した。
(1)ポリエーテル結合を有するゴム
・イオン伝導性を有するゴム
エピクロルヒドリンゴム(GECO);ダイソー(株)製「エピクロマーCG102」(かかるゴム成分はエチレンオキサイド(EO)/エピクロルヒドリン(EP)/アリルグリシジルエーテル(AGE)の共重合比率が56モル%/40モル%/4モル%であるエピクロルヒドリン系重合体である。)
・イオン伝導性を有しないゴム
ポリエーテル系共重合体;日本ゼオン(株)製「ゼオスパン8030」(かかるゴム成分はエチレンオキサイド(EO)/プロピレンオキサイド(PO)/アリルグリシジルエーテル(AGE)からなる共重合体である。)
(2)その他のゴム
・アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR);日本ゼオン製「ニッポール401LL」
(3)ワックス
大内新興化学工業(株)製「サンノックN」
(4)その他の成分
・弱電性カーボンブラック;旭カーボン(株)製「旭#15」
・炭酸カルシウム;丸尾カルシウム(株)製「スーパーS」
・粉末硫黄(加硫剤)
・エチレンチオウレア(加硫剤);川口化学製「アクセル22−S」
・ハイドロタルサイト(受酸剤);協和化学工業(株)製「DHT−4A−2」
なお、実施例1〜6および比較例1〜3の全てにおいて、ゴム成分100質量部に対し、粉末硫黄を0.5質量部、エチレンチオウレアを1.2質量部、ハイドロタルサイトを3質量部配合した。
図2に示すように芯金2を通したゴム層1をアルミドラム3上に当接搭載し、電源4の+側に接続した内部抵抗r(100Ω)の導線の先端をアルミドラム3の一端面に接続すると共に電源4の−側に接続した導線の先端を芯金2の他端面に接続して測定した。前記電線の内部抵抗rにかかる電圧を検出し、検出電圧Vとした。この装置において印加電圧をEとすると、電気抵抗RはR=r×E/(V−r)となるが、今回−rの項は微少とみなし、R=r×E/Vとした。芯金2の両端に500gずつの荷重Fをかけ30rpmで回転させた状態で、印加電圧Eを50Vまたは500Vとした時の検出電圧Vを4秒間で100個測定し、上式によりRを算出した。なお、前記測定は温度23℃、相対湿度55%の恒温恒湿条件下で行った。
なお、紫外線照射による酸化膜の形成の前に、印加電圧Eを50Vとして前記の方法で電気抵抗を測定した。
表面の最大粗さRmaxはJIS B 0601(1994)にしたがって測定した。
JISK6262「加硫ゴムの永久ひずみ試験方法」の規定に従い、測定温度70℃、測定時間24時間で測定した。
実施例および比較例のゴム組成物を押出成形する際、押し出されたゴムの表面の状態を目視で確認した。表面の凹凸がほとんど確認されなかったものを「◎」、表面の凹凸がわずかに確認されたものを「○」、表面の凹凸が確認されたものを「△」とした。
図3に示した装置を用いて実施例および比較例で作製した半導電性ゴムロールの摩擦係数を評価した。
図3の装置ではシート31の上に実施例および比較例で作製した半導電性ゴムロール10が置かれており、シート31とゴムロール10との間にはポリエステル製のフィルム32が挟まれている。
なお、シート31はフィルム32に対して易滑材料であるテフロン(R)からなる。ロールの両端に200gの荷重をかけた状態でフィルム32を矢印の方向に引張る。ゴムロール10が回転しているときのフィルムの引張力(g重)を摩擦力とした。
図4に示した方法を用いて実施例および比較例で作製した半導電性ゴムロールの表面自由エネルギーを評価した。
直径3 mmの孔を有するスポイド41で純水を吸い取り、1滴の純水42を実施例および比較例で作製した半導電性ゴムロール10の表面に図4に示したように滴下する。ついでスポイド41を静かに離す。このとき、図4(a)のように純水が完全に水滴の状態を保っている場合は、表面自由エネルギーが小さくトナー外添剤などの異物が付着しにくいので「◎」と評価した。一方、図4(b)のように純水が水滴の状態を保てずに崩れてしまう場合は、表面自由エネルギーが小さくトナー外添剤などの異物が付着しやすいので「×」と評価した。さらに、「◎」と「×」の間の状態を2段階に分けて評価し、「◎」に近い状態を「○」、「×」に近い状態を「△」とした。
市販のレーザープリンター(エプソン(株)製:LP2000C)に実施例および比較例の各ゴムロールを現像ロールとして装着してブラックの25%ハーフトーン画像を印刷し、その際の濃淡ムラを観察した。濃淡ムラが全くみられないものを「◎」、濃淡ムラがわずかしかみられないものを「○」、濃淡ムラが目立つものを「×」とした。
市販のレーザープリンター(エプソン(株)製:LP2000C)に実施例および比較例の各ゴムロールを現像ロールとして装着して3,000枚の5%印字後にブラックの25%ハーフトーン画像を印刷し、得られた画像と初期画像を比較した。
両者の画像に変化が全くみられないものを「◎」、両者の画像に変化がわずかしかみられないものを「○」、両者の画像に変化がみられるものを「△」、両者の画像に変化がかなりみられるものを「×」とした。
市販のレーザープリンター(エプソン(株)製:LP2000C)に実施例および比較例の各ゴムロールを現像ロールとして装着してブラックの3,000枚の5%印字後に前記ロールを取り出し、トナー、トナー外添剤または紙粉が付着していないか目視で確認した。
前記耐久性試験の後、32.5℃、相対湿度90%の条件下で1ヶ月保管した。その後、当該プリンターにてブラックの25%ハーフトーン印刷を行い、印刷物の汚れの有無を目視にて確認し、評価した。
汚染が全くみられないものを「◎」、軽度の汚染(5枚以内の刷り込みにより、目で見て分からない程度にまでとれる使用上問題ない汚染)を「○」、重度の汚染(5枚以上刷り込んでも、印刷物を目で見て異常がわかる汚染)「×」とした。
そのうえ、本発明の半導電性ゴムロールを現像ロールとして備えたレーザープリンターによれば、初期はもちろん、長期間使用しても高品質なむらのない印刷画像が提供できる。また、本発明の半導電性ゴムロールは比較例3の半導電性ゴムロールのようにワックスのブレードは見られず、それ故に感光体を汚染することが実質的にない。
表3に記載の配合材料を用いて未加硫ゴムロールより3mm厚さのゴムシートを作製し、プレス型内の加硫用のシャフトにゴムシートを巻き付け、外径φ18mm、内径φ12.5mmのチューブ状にプレス加硫し、ついで導電性接着剤を塗布したφ14mmのシャフトに装着して160℃のオーブン内で接着した。その後、端部を成型し、円筒研磨機でトラバース研磨、仕上げ研磨として鏡面研磨を施し、φ16mm(公差0.05)で所定の表面粗さに仕上げた。
実施例7および比較例4では、実施例1〜6および比較例1〜3と同一の材料を用いた。ただし、導電性カーボンブラックとしては東海カーボン(株)製「シースト3」を用いた。
なかでも電子写真式の画像形成装置における半導電性で所要の弾性が要求される部材、ロールやベルト等として好適に用いられ、特に、1成分非磁性トナーの担持体となる現像ロールに好適に適用できる。さらに、トナー、トナー外添剤、紙粉等の異物が付着しやすい帯電ロールにも好適に用いられると共に、これら異物を除去するためのクリーニングロール等としても好適に用いられる。
1a 酸化膜
2 芯金
10 半導電性ゴムロール
Claims (11)
- ポリエーテル結合を有するゴムを含むイオン導電性のゴム成分と、該ゴム成分100質量部に対してワックスを0.1〜5質量部配合していることを特徴とする半導電性ゴム部材。
- 前記ゴム成分として、ポリエーテル結合を有し且つイオン導電性を有するハロゲン含有エーテル系モノマーからなる重合体を用いている請求項1に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記ゴム成分としてエピクロルヒドリンゴムを用いている請求項1または請求項2に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記ゴム成分として、ハロゲン含有エーテル系モノマーに、ハロゲン非含有エーテル系モノマーまたは/および共重合可能な不飽和エポキシド系モノマーからなる重合体を配合したものを用いている請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記ゴム成分として、エピクロルヒドリン−アルキレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル共重合体を用いている請求項4に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記ゴム成分として、ポリエーテル結合を有するがイオン導電性を有しないゴム成分に、他のイオン導電性ゴムあるいはイオン導電剤が配合されたゴムのブレンドゴムを用いている請求項1に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記ワックスとして、融点が50℃以上100℃以下のパラフィンワックスまたはマイクロクリスタリンワックスを用いている請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の半導電性ゴム部材。
- 表層に紫外線照射あるいはオゾン照射で酸化膜が形成されている請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の半導電性ゴム部材。
- 画像形成装置における現像ロールである請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の半導電性ゴム部材。
- 前記現像ロールは、1成分非磁性トナーを感光体上に非接触で供給するものである請求項9に記載の半導電性ゴム部材。
- 画像形成装置における帯電ロール、クリーニングロールまたはクリーニングブレードである請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の半導電性ゴム部材。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004035719A JP2005225969A (ja) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | 半導電性ゴム部材 |
CNB2004100978025A CN1321427C (zh) | 2004-02-12 | 2004-11-22 | 半导电性橡胶部件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004035719A JP2005225969A (ja) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | 半導電性ゴム部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005225969A true JP2005225969A (ja) | 2005-08-25 |
Family
ID=34908350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004035719A Pending JP2005225969A (ja) | 2004-02-12 | 2004-02-12 | 半導電性ゴム部材 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005225969A (ja) |
CN (1) | CN1321427C (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006268021A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-10-05 | Canon Inc | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007286236A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 半導電性ゴム部材および該ゴム部材からなる現像ローラ |
JP2008191382A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Canon Chemicals Inc | 導電性ゴムローラ、画像形成装置及び転写ローラ |
JP2008225243A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Ricoh Co Ltd | 保護剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2009036928A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2009069599A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Canon Chemicals Inc | ローラ、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
US7603067B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-10-13 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber member and developing roller composed of rubber member |
US7869749B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-01-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive rubber roller |
US8396402B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-03-12 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Conductive roller |
US8744324B2 (en) | 2010-07-15 | 2014-06-03 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive roller, toner transport roller and electrophotographic apparatus |
US9236159B2 (en) | 2009-12-29 | 2016-01-12 | Zeon Corporation | Polyether rubber, rubber composition, cross-linked rubber, and conductive member |
CN110790045A (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-14 | 住友橡胶工业株式会社 | 纸页类分离垫和图像形成装置 |
JP2020086348A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社沖データ | 帯電装置および画像形成装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5410491B2 (ja) * | 2011-10-06 | 2014-02-05 | 住友ゴム工業株式会社 | 現像ローラ |
CN103105761B (zh) * | 2012-12-25 | 2015-10-28 | 深圳市乐普泰科技股份有限公司 | 导电胶辊及成像装置 |
CN109580305B (zh) * | 2018-12-11 | 2021-06-18 | 上海精密计量测试研究所 | 一种横向元器件制样研磨方法 |
JP7404863B2 (ja) * | 2019-12-25 | 2023-12-26 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ゴム組成物、導電性ゴムローラ、画像形成装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5773024A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-07 | Canon Inc | Molded article |
JPS6272747A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-03 | Kao Corp | エピクロルヒドリンゴム用添加剤 |
JP3346970B2 (ja) * | 1994-11-22 | 2002-11-18 | 日本ゼオン株式会社 | ゴムロール、ゴム組成物、及び画像形成装置 |
US6371491B1 (en) * | 1999-09-21 | 2002-04-16 | Victaulic Company Of America | Pipe fitting gasket having enhanced surface properties |
JP3600517B2 (ja) * | 2000-10-10 | 2004-12-15 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ゴム組成物並びに該導電性ゴム組成物を用いた導電性ゴムローラ及び導電性ゴムベルト |
US20030096917A1 (en) * | 2001-08-23 | 2003-05-22 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Polymer composition for conductive roller, polymer composition, conductive roller, and conductive belt |
CN1389764A (zh) * | 2002-05-20 | 2003-01-08 | 广州市刘氏橡塑制品有限公司 | 一种激光图像形成设备用的充电辊及其制造方法 |
-
2004
- 2004-02-12 JP JP2004035719A patent/JP2005225969A/ja active Pending
- 2004-11-22 CN CNB2004100978025A patent/CN1321427C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006268021A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-10-05 | Canon Inc | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
US7555253B2 (en) | 2006-04-14 | 2009-06-30 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive rubber member and developing roller composed of semiconductive rubber member |
JP2007286236A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 半導電性ゴム部材および該ゴム部材からなる現像ローラ |
US7603067B2 (en) | 2006-04-28 | 2009-10-13 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Rubber member and developing roller composed of rubber member |
US7869749B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-01-11 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive rubber roller |
JP2008191382A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Canon Chemicals Inc | 導電性ゴムローラ、画像形成装置及び転写ローラ |
JP2008225243A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Ricoh Co Ltd | 保護剤塗布装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2009036928A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2009069599A (ja) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Canon Chemicals Inc | ローラ、プロセスカートリッジ及び電子写真装置 |
US8396402B2 (en) | 2008-12-04 | 2013-03-12 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Conductive roller |
US9236159B2 (en) | 2009-12-29 | 2016-01-12 | Zeon Corporation | Polyether rubber, rubber composition, cross-linked rubber, and conductive member |
US8744324B2 (en) | 2010-07-15 | 2014-06-03 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Semiconductive roller, toner transport roller and electrophotographic apparatus |
CN110790045A (zh) * | 2018-08-03 | 2020-02-14 | 住友橡胶工业株式会社 | 纸页类分离垫和图像形成装置 |
CN110790045B (zh) * | 2018-08-03 | 2023-01-10 | 住友橡胶工业株式会社 | 纸页类分离垫和图像形成装置 |
JP2020086348A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社沖データ | 帯電装置および画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1321427C (zh) | 2007-06-13 |
CN1655288A (zh) | 2005-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5021354B2 (ja) | ゴム部材および該ゴム部材からなる現像ローラ | |
JP5504713B2 (ja) | 導電性ロール、帯電装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP5188681B2 (ja) | 半導電性ゴム部材および該ゴム部材からなる現像ローラ | |
JP4456641B2 (ja) | 導電性ロール | |
US7070552B2 (en) | Electroconductive rubber roller | |
JP2005225969A (ja) | 半導電性ゴム部材 | |
JP5471176B2 (ja) | 導電性ローラ用組成物、導電性ローラ、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジならびに導電性ローラの製造方法 | |
JP4234751B2 (ja) | 半導電性ゴムロール | |
KR100592928B1 (ko) | 도전성 엘라스토머 조성물, 상기 조성물을 사용한 도전성부재, 상기 도전성부재를 구비한 화상 형성 장치 | |
JP2006348245A (ja) | 半導電性ゴム組成物およびこれを用いた導電性ゴムローラ | |
JP4681039B2 (ja) | 導電性ロール | |
EP2175322A1 (en) | Member for image forming device | |
US7149466B2 (en) | Conductive rubber member | |
JP5160728B2 (ja) | 電子写真用の半導電性ゴム部材 | |
JP2007072445A (ja) | 半導電性ロール | |
JP2016224442A (ja) | 中間転写体、および、画像形成装置 | |
JP4034764B2 (ja) | 導電性ゴムローラ | |
JP2007163574A (ja) | 導電性ゴムローラ | |
JP5160726B2 (ja) | 導電性ゴムローラ | |
JP5280689B2 (ja) | ゴムロール及びゴムロールの製造方法 | |
JP4955207B2 (ja) | 導電性ゴム部材 | |
JP4886864B2 (ja) | 非ハロゲン系導電性ローラ | |
KR20210091622A (ko) | 대전 부재 및 이를 채용한 전자사진 화상 형성 장치 | |
JP2006039394A (ja) | 導電性ローラ | |
JP5641794B2 (ja) | トナー搬送ローラおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061115 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090610 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090929 |