JP2016038511A - 導電性ローラおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず光導電性を有する感光体の表面を一様に帯電させた状態で露光して、当該表面に形成画像に対応する静電潜像を形成する(帯電工程→露光工程)。
次いでトナー像を用紙の表面に転写し(転写工程)、さらに定着させる(定着工程)ことにより当該用紙の表面に画像が形成される。
上記のうち帯電工程では、感光体の表面を一様に帯電させるべく当該感光体の表面と接触させた帯電ローラが用いられる。
かかる導電性ローラのもとになるゴム組成物としては、例えばエピクロルヒドリンゴム等のイオン導電性ゴム、およびジエン系ゴムを少なくとも含むゴム分に前記ゴム分を架橋させるための架橋成分その他を配合してイオン導電性を付与したもの等が一般的に用いられる。
電子導電性の導電剤、例えば導電性カーボンを配合する場合は上記の限界を超えてさらなる低抵抗化が可能であるものの、その場合には導電性ローラのローラ抵抗値の電圧依存性が大きくなって当該導電性ローラの扱いが難しくなるという問題がある。また導電性ローラの抵抗値は導電性カーボンの添加によって急速に低下するため、当該導電性ローラを任意の抵抗値に調整するのが難しいという問題もある。その上、導電性カーボンを配合した導電性ローラは硬いため、例えば帯電ローラとして使用する場合は感光体の表面の凹凸に追従しにくくなって当該感光体を一様に帯電させることができず帯電ムラ等を生じやすくなるという問題もある。
本発明の目的は、高価な塩や種々の問題を生じる電子導電性の導電剤を配合せずに、あるいは電子導電性の導電剤を配合する場合でもその配合割合を上記種々の問題を生じない範囲に抑えて、なおかつ現状よりも低抵抗化が可能な導電性ローラとそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
logR1−logR2≧2.5 (1)
logR1≦7.0 (2)
logR2≦4.0 (3)
を全て満足している導電性ローラである。
シャフト3は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼等の金属によって一体に形成されている。
本発明では、上記基層4の単体でのローラ抵抗値R1(Ω)、および表層6の外周面7の表面抵抗値R2(Ω)が式(1)〜式(3):
logR1−logR2≧2.5 (1)
logR1≦7.0 (2)
logR2≦4.0 (3)
を全て満足している必要がある。
例えば図2(b)に示すように表層がない通常の導電性ローラ8の場合、当該導電性ローラ8の中を流れる電流の経路は、例えば帯電ローラでは感光体9との接点10と、導電性ローラ8に挿通されたシャフト3との間を最短距離でつなぐ当該導電性ローラ8の断面において直線状の領域(図中に破線の矢印で示す)でしかなく断面積が著しく小さい。そのためいくら組成を調整して体積抵抗率を小さくしても低抵抗化には限界がある。
具体的には、例えば基層4と表層6の積層体である導電性ローラ1の全体でのローラ抵抗値R3(Ω)を式(4):
logR3≦4.7 (4)
を満足する範囲つまり104.7Ω以下という従来の技術では実現困難な範囲まで低抵抗化することが可能となる。
しかも表層6は基層4と比較してごく薄く形成できるため、例えば導電性ローラ1を帯電ローラとして使用する場合も感光体9の表面の凹凸に追従しやすくして当該感光体9を一様に帯電させることができ、帯電ムラを生じにくくできる。
なお式(1)で表される抵抗値の差logR1−logR2は、上記の範囲でも5.5以下であるのが好ましい。
しかし前者の場合には基層4の単体でのローラ抵抗値R1(Ω)が式(2)で規定した7.0以下の範囲を超えてしまい、導電性ローラ1の全体でのローラ抵抗値R3(Ω)を低抵抗化できないおそれがある。
また式(2)で表される基層4の単体でのローラ抵抗値R1(Ω)はlogR1で表して、上記7.0以下の範囲でも5.5以上であるのが好ましい。
さらに式(3)で表される表層6の外周面7の表面抵抗値R2(Ω)は、logR2で表して、前述した4.0以下の範囲でも1.0以上であるのが好ましい。
《基層4》
本発明の導電性ローラ1のうち基層4は、イオン導電性を有する種々の弾性材料によって形成できる。
特にゴム分としてエピクロルヒドリンゴムとジエン系ゴムを含むイオン導電性のゴム組成物によって形成するのが好ましい。
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド二元共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体、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三元共重合体(GECO)、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、およびエピクロルヒドリン−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四元共重合体等の1種または2種以上が挙げられる。
両共重合体においてエチレンオキサイド含量は、いずれも30モル%以上、特に50モル%以上であるのが好ましく、80モル%以下であるのが好ましい。
エチレンオキサイドは、基層4の単体でのローラ抵抗値R1(Ω)を下げる働きをする。
一方、エチレンオキサイド含量が範囲を超える場合には、エチレンオキサイドの結晶化が起こり分子鎖のセグメント運動が妨げられるため、逆にローラ抵抗値R1(Ω)が上昇する傾向がある。また架橋後の基層4が硬くなりすぎたり、架橋前のゴム組成物の、加熱溶融時の粘度が上昇したりするおそれもある。
またGECOにおけるアリルグリシジルエーテル含量は0.5モル%以上、特に2モル%以上であるのが好ましく、10モル%以下、特に5モル%以下であるのが好ましい。
しかしアリルグリシジルエーテル含量がこの範囲未満ではかかる働きが得られないため、当該ローラ抵抗値R1(Ω)を十分に低下できないおそれがある。
GECOにおけるエピクロルヒドリン含量は、エチレンオキサイド含量、およびアリルグリシジルエーテル含量の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は10モル%以上、特に19.5モル%以上であるのが好ましく、69.5モル%以下、特に60モル%以下であるのが好ましい。
エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量100質量部中の10質量部以上であるのが好ましく、80質量部以下、特に70質量部以下であるのが好ましい。
ジエン系ゴムとしては、例えばスチレンブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)およびブタジエンゴム(BR)からなる群より選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
(SBR)
このうちSBRとしては、スチレンと1,3−ブタジエンとを乳化重合法、溶液重合法等の種々の重合法によって共重合させて合成される種々のSBRがいずれも使用可能である。またSBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
これらSBRの1種または2種以上を使用できる。
(CR)
CRは、例えばクロロプレンを乳化重合させて合成され、その際に用いる分子量調整剤の種類によって硫黄変性タイプと非硫黄変性タイプに分類されるが、本発明ではこのいずれのCRも使用可能である。
また非硫黄変性タイプのCRはメルカプタン変性タイプ、キサントゲン変性タイプ等に分類される。
このうちメルカプタン変性タイプのCRは、例えばn−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類を分子量調整剤として使用して、硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。またキサントゲン変性タイプのCRは、アルキルキサントゲン化合物を分子量調整剤として使用して、硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。
本発明ではいずれのタイプのCRを用いてもよいが、中でも非硫黄変性タイプでかつ結晶化速度が遅いタイプのCRの1種または2種以上が好ましい。
さらにCRとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合ゴムを用いてもよい。
(NBR)
NBRとしては、アクリロニトリル含量によって分類される低ニトリルNBR、中ニトリルNBR、中高ニトリルNBR、高ニトリルNBR、および極高ニトリルNBRがいずれも使用可能である。
これらNBRの1種または2種以上を使用できる。
(BR)
BRとしては、架橋性を有する種々のBRがいずれも使用可能である。
またBRとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。
これらBRの1種または2種以上を使用できる。
上記ゴム分を架橋させるため、ゴム組成物には架橋成分を配合する。架橋成分としては架橋剤、促進剤、促進助剤等が挙げられる。
このうち架橋剤としては、例えば硫黄系架橋剤、チオウレア系架橋剤、トリアジン誘導体系架橋剤、過酸化物系架橋剤、各種モノマー等の1種または2種以上が挙げられる。
チオウレア系架橋剤としては、例えば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、(CnH2n+1NH)2C=S〔式中、nは1〜10の数を示す。〕で表されるチオウレア等の1種または2種以上が挙げられる。
なお架橋剤としては、硫黄とチオウレア系架橋剤とを併用するのが好ましい。
かかる併用系において硫黄の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.2質量部以上、特に0.5質量部以上であるのが好ましく、3質量部以下、特に2質量部以下であるのが好ましい。
促進剤としては、例えば消石灰、マグネシア(MgO)、リサージ(PbO)等の無機促進剤や、下記の有機促進剤等の1種または2種以上が挙げられる。
個々の促進剤の配合割合は種類によって任意に設定できるが、通常は個別に、ゴム分の総量100質量部あたり0.1質量部以上、特に0.2質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に2質量部以下であるのが好ましい。
促進助剤の配合割合は、個別にゴム分の総量100質量部あたり0.1質量部以上、特に0.5質量部以上であるのが好ましく、7質量部以下、特に5質量部以下であるのが好ましい。
ゴム組成物には、さらに必要に応じて各種の添加剤を配合してもよい。添加剤としては、例えば受酸剤、可塑剤、加工助剤、劣化防止剤、充填剤、スコーチ防止剤、滑剤、顔料、帯電防止剤、難燃剤、中和剤、造核剤、共架橋剤等が挙げられる。
このうち受酸剤は、ゴム分の架橋時にエピクロルヒドリンゴムやCRから発生する塩素系ガスが基層4内に残留したり、それによって架橋阻害や感光体の汚染等を生じたりするのを防止するために機能する。
また、ハイドロタルサイト類等を酸化マグネシウムや酸化カリウムと併用するとより高い受酸効果を得ることができ、感光体の汚染をより一層確実に防止できる。
可塑剤としては、例えばジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス等が挙げられる。また加工助剤としてはステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。
劣化防止剤としては、各種の老化防止剤や酸化防止剤等が挙げられる。
充填剤を配合することにより、基層4の機械的強度等を向上できる。
充填剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり5質量部以上であるのが好ましく、25質量部以下、特に20質量部以下であるのが好ましい。
導電性カーボンブラックとしては、例えば電気化学工業(株)製のデンカブラック(登録商標)、ライオン(株)製のケッチェンブラック(登録商標)EC300J等の1種または2種以上が挙げられる。
スコーチ防止剤としては、例えばN−シクロへキシルチオフタルイミド、無水フタル酸、N−ニトロソジフエニルアミン、2,4−ジフエニル−4−メチル−1−ペンテン等の1種または2種以上が挙げられる。特にN−シクロへキシルチオフタルイミドが好ましい。
共架橋剤とは、それ自体が架橋するとともにゴム分とも架橋反応して全体を高分子化する働きを有する成分を指す。
共架橋剤としては、例えばメタクリル酸エステルや、あるいはメタクリル酸またはアクリル酸の金属塩等に代表されるエチレン性不飽和単量体、1,2−ポリブタジエンの官能基を利用した多官能ポリマ類、あるいはジオキシム等の1種または2種以上が挙げられる。
(a) アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸類、
(b) マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのジカルボン酸類、
(c) (a)(b)の不飽和カルボン酸類のエステルまたは無水物、
(d) (a)〜(c)の金属塩、
(e) 1,3−ブタジエン、イソプレン、2−クロル−1,3−ブタジエンなどの脂肪族共役ジエン、
(f) スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼンなどの芳香族ビニル化合物、
(g) トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ビニルピリジンなどの、複素環を有するビニル化合物、
(h) その他、(メタ)アクリロニトリルもしくはα−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物、アクロレイン、ホルミルステロール、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン
等の1種または2種以上が挙げられる。
モノカルボン酸類のエステルとしては、例えば
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ぺンチル(メタ)アクリレート、i−ぺンチル(メタ)アクリレート、n−へキシル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、i−ノニル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの、(メタ)アクリル酸のアルキルエステル;
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどの、(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル;
べンジル(メタ)アクリレート、ベンゾイル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートなどの、芳香族環を有する(メタ)アクリレート;
グリシジル(メタ)アクリレート、メタグリシジル(メタ)アクリレート、エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート;
N−メチロール(メタ)アクリルアミド、γ−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、テトラハイドロフルフリルメタクリレートなどの、各種官能基を有する(メタ)アクリレート;
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンジメタクリレート(EDMA)、ポリエチレングリコールジメタクリレート、イソブチレンエチレンジメタクリレートなどの多官能(メタ)アクリレート;
等の1種または2種以上が挙げられる。
以上で説明した各成分を含むゴム組成物は従来同様に調製できる。まずゴム分を所定の割合で配合して素練りし、次いで架橋成分以外の各種添加剤を加えて混練した後、最後に架橋成分を加えて混練することでゴム組成物が得られる。混練には、例えばニーダ、バンバリミキサ、押出機等を用いることができる。
基層4を作製するには、まず上記ゴム組成物を押出成形機を用いて筒状に押出成形し、次いで所定の長さにカットして加硫缶内で加圧、加熱して架橋させる。
次いで架橋させた筒状体を、オーブン等を用いて加熱して二次架橋させ、冷却したのち所定の外径となるように研磨することで基層4が作製される。
また基層4は任意の硬さや圧縮永久ひずみ等を有するように調整できる。かかる硬さや圧縮永久ひずみ等を調整するためには、例えばゴム分の種類や量を調整したり、架橋成分の種類や量を調整したり、充填剤その他の成分の種類や量を調整したりすればよい。
基層4は、構造を簡略化するとともにその耐久性等を向上するため、非多孔質で単層に形成するのが好ましい。
《表層6》
表層6は、イオン導電性を有する弾性材料からなる基層4に対して先述した式(1)〜(3)を満足するために、例えばバインダ樹脂中に導電剤を配合する等して形成される。
カーボンのヨウ素吸着量、および吸油量がそれぞれ上記の範囲に限定されるのは下記の理由による。
すなわちヨウ素吸着量が80mg/g未満のカーボンでは、特に式(3)で規定した表面抵抗値R2(Ω)を満足する高い導電性を付与できないおそれがある。また上記高い導電性を付与するために多量に配合すると表層6が硬くなったり膜としての強度が低下したりするおそれがある。
カーボンまたは黒鉛の配合割合は、表層6を形成する固形分の総量の60質量%以上であるのが好ましい。
ただしカーボンまたは黒鉛の配合割合が多すぎる場合には表層6の膜としての強度が低下するため、当該カーボンまたは黒鉛の配合割合は、上記の範囲でも固形分の総量の70質量%以下であるのが好ましい。
かかるバインダ樹脂としては、例えばウレタン樹脂系、ゴム系、ビニル樹脂系等の各種バインダ樹脂が挙げられる。
塗材の粘度(23℃)は1.0Pa・s以下であるのが好ましい。粘度がこの範囲を超える場合には基層4の外周面5に厚みが均一な表層6を形成するのが難しくなるおそれがある。
ただし厚みが大きすぎる場合には表層6の硬さによって導電性ローラ1の全体での柔軟性が低下したり、表層6が基層4から剥離したりしやすくなるため、当該表層6の厚みは上記の範囲でも100μm以下であるのが好ましい。
《ローラ抵抗値の測定方法》
図3は、基層4や導電性ローラ1の全体でのローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
すなわち一定の回転速度で回転させることができるアルミニウムドラム11を用意し、かかるアルミニウムドラム11の外周面12に上方から、あらかじめシャフト3を挿通して固定した基層4の外周面5、または導電性ローラ1の外周面7を接触させる。
次いでシャフト3の両端部にそれぞれ500gの荷重Fをかけて基層4の外周面5、または導電性ローラ1の外周面7をアルミニウムドラム11に圧接させた状態で、当該アルミニウムドラム11を回転(回転数:30rpm)させながら、両者間に直流電源13から直流100Vの印加電圧Eを印加した際に抵抗14にかかる検出電圧Vを4秒間で100回計測してその平均値を求める。
R=r×E/(V−r) (1)′
によって求められる。ただし式(1)′中の分母中の−rの項は微小とみなすことができるため、本発明では式(1):
R=r×E/V (1)
によって求めた値でもって基層4のローラ抵抗値R1(Ω)、または導電性ローラ1のローラ抵抗値R3(Ω)とすることとする。
本発明では表層6の外周面7の表面抵抗値R2(Ω)を、温度23℃、相対湿度55%の常温常湿環境下、抵抗率計〔(株)三菱アナリテック製のロレスタ(登録商標)GP MCP−T610〕と同社製のESPプローブとを用いて、表面抵抗測定モードで測定した値でもって表すこととする。
なお表層6の厚みは、例えば走査型電子顕微鏡による観察や、あるいは表層6を形成する前後の質量変化等から求めることができる。
《画像形成装置》
本発明の画像形成装置は、本発明の導電性ローラを帯電ローラとして組み込んだことを特徴とするものである。
(ゴム組成物)
ゴム分としてGECO〔ダイソー(株)製のエピオン(登録商標)301L、EO/EP/AGE=73/23/4(モル比)〕40質量部、CR〔昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT〕30質量部、およびNBR〔JSR(株)製のJSR N250 SL、低ニトリルNBR、アクリロニトリル含量:20%〕30質量部を配合した。
5%オイル入り硫黄:架橋剤、鶴見化学工業(株)製
チオウレア系架橋剤:エチレンチオウレア(2−メルカプトイミダゾリン)、川口化学工業(株)製のアクセル(登録商標)22−S
促進剤MBTS:ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド、チアゾール系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DM−P
促進剤TS:テトラメチルチウラムモノスルフィド、チウラム系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラー(登録商標)TS
促進剤DT:1,3−ジ−o−トリルグアニジン、グアニジン系促進剤、三新化学工業(株)製のサンセラーDT
酸化亜鉛2種:促進助剤、堺化学工業(株)製
カーボンブラックA:導電性カーボンブラック、電気化学工業(株)製のデンカブラック(登録商標)粒状
カーボンブラックB:充填剤としてのカーボンブラック、旭カーボン(株)製の#15(FT)
受酸剤:ハイドロタルサイト類、協和化学工業(株)製のDHT−4A(登録商標)−2
(基層の作製)
上記ゴム組成物を押出成形機に供給して外径φ20.0mm、内径φ7.0mmの筒状に押出成形し、架橋用の仮のシャフトに装着して加硫缶内で160℃×1時間架橋させた。
〈基層II〉
ゴム分のうちGECOを70質量部、CRを10質量部、そしてNBRを20質量部としたこと以外は基層Iと同様にしてゴム組成物を調製し、シャフトと一体化された同形状で同寸法の基層IIを作製した。
〈基層III〉
ゴム分のうちGECOを10質量部、CRを10質量部、そしてNBRを80質量部とするとともに、カーボンブラックA、Bに代えてカーボンブラックC〔導電性カーボンブラック、ライオン(株)製のケッチェンブラック(登録商標)EC300J〕を上記ゴム分の総量100質量部あたり10質量部配合したこと以外は基層Iと同様にしてゴム組成物を調製し、シャフトと一体化された同形状で同寸法の基層IIIを作製した。
〈基層IV〉
ゴム分のうちGECOを10質量部、CRを10質量部、そしてNBRを80質量部としたこと以外は基層Iと同様にしてゴム組成物を調製し、シャフトと一体化された同形状で同寸法の基層IVを作製した。
〈表層i〉
表層用の塗材として、ヨウ素吸着量133mg/g、吸油量220ml/100gのカーボンを固形分の総量の66.9質量%の割合で含むウレタン樹脂系の水性の塗材〔呉竹(株)製の水系1、固形分量:11.2質量%、粘度:6.4×10−3Pa・s〕を用い、かかる塗材を上記いずれかの基層の外周面にスプレー塗布して30分間自然乾燥させたのち、さらに100℃で1時間乾燥させて表層iを形成した。
〈表層ii〉
表層用の塗材として、黒鉛を固形分の総量の67.7質量%の割合で含むゴム系の塗材〔日本黒鉛工業(株)製のバニーハイトUCC−2、固形分量:19.34質量%、粘度:0.6Pa・s〕を用いたこと以外は表層iと同様にしていずれかの基層の外周面に表層iiを形成した。
〈表層iii〉
表層用の塗材として、黒鉛を固形分の総量の62.2質量%の割合で含むビニル樹脂系の塗材〔日本黒鉛工業(株)製のバニーハイト#27、固形分量:31.65質量%、粘度:0.3Pa・s〕を用いたこと以外は表層iと同様にしていずれかの基層の外周面に表層iiiを形成した。
〈表層iv〉
表層用の塗材としてカーボンも黒鉛も含まないウレタン樹脂系の塗材〔ヘンケルジャパン(株)製のJLY009、固形分量:25.1質量%、粘度:0.2Pa・s〕を用いたこと以外は表層iと同様にしていずれかの基層の外周面に表層ivを形成した。
《実施例1〜6、比較例1〜6》
上記基層I〜IVと表層i〜ivとを表2、表3に示すように組み合わせて、実施例1〜6、比較例1〜6の導電性ローラを製造した。
また印加電圧を10Vとしたこと以外は上記と同様にしてローラ抵抗値R4(Ω)を測定し、式(5):
RV=logR4−logR3 (5)
の大小によってローラ抵抗値の電圧依存性を評価した。すなわちRVが小さいほど電圧依存性が小さく導電性ローラのローラ抵抗値が安定していることを示している。
ΔR=logR1−logR3 (6)
によって表層を設けることによるローラ抵抗値の変化(ローラ抵抗値の減少が正、増加が負)を求めた。
さらに実施例1〜6の結果より、表層の外周面の表面抵抗値R2(Ω)は、logR2で表して1.0以上であるのが好ましいことが判った。
実施例4、および比較例4の導電性ローラについて、それぞれ外周面の一点に100Vの電極を接触させ、シャフトを0Vに設置した状態での電位分布をシミュレーションした。実施例4の結果を図4(a)、比較例4の結果を図4(b)に示す。
図4(b)より、従来の単層構造の導電性ローラである比較例4では、電流の経路は、図においてx=0、y=−0.8に設けた電極とシャフト(図中心の白丸の領域)との間を最短距離でつなぐ直線状の領域でしかなく断面積が著しく小さいことが判った。
2 通孔
3 シャフト
4 基層
5 外周面
6 表層
7 外周面
8 導電性ローラ
9 感光体
10 接点
11 アルミニウムドラム
12 外周面
13 直流電源
14 抵抗
15 計測回路
F 荷重
V 検出電圧
Claims (6)
- イオン導電性の弾性材料からなる筒状の基層、および当該基層の外周面に積層された表層を備え、前記基層単体でのローラ抵抗値R1(Ω)、および表層の外周面の表面抵抗値R2(Ω)は式(1)〜式(3):
logR1−logR2≧2.5 (1)
logR1≦7.0 (2)
logR2≦4.0 (3)
を全て満足している導電性ローラ。 - 前記基層と表層の積層体である導電性ローラの全体でのローラ抵抗値R3(Ω)は式(4):
logR3≦4.7 (4)
を満足している請求項1に記載の導電性ローラ。 - 前記基層はゴム分としてエピクロルヒドリンゴムとジエン系ゴムを含むイオン導電性のゴム組成物からなる請求項1または2に記載の導電性ローラ。
- 前記表層はヨウ素吸着量80mg/g以上、吸油量60ml/100g以上のカーボンを、当該表層を形成する固形分の総量の60質量%以上の割合で含み、かつ粘度が1.0Pa・s以下である塗材を前記基層の外周面に塗布して形成されている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の導電性ローラ。
- 電子写真法を利用した画像形成装置に組み込んで、感光体の表面を帯電させる帯電ローラとして用いる請求項1ないし4のいずれか1項に記載の導電性ローラ。
- 前記請求項1ないし5のいずれか1項に記載の導電性ローラを帯電ローラとして組み込んだ画像形成装置。
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