JP2016197218A - 半導電性ローラ - Google Patents
半導電性ローラ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016197218A JP2016197218A JP2015077940A JP2015077940A JP2016197218A JP 2016197218 A JP2016197218 A JP 2016197218A JP 2015077940 A JP2015077940 A JP 2015077940A JP 2015077940 A JP2015077940 A JP 2015077940A JP 2016197218 A JP2016197218 A JP 2016197218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- rubber
- outer peripheral
- peripheral surface
- semiconductive
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/02—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices
- G03G15/0208—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus
- G03G15/0216—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for laying down a uniform charge, e.g. for sensitising; Corona discharge devices by contact, friction or induction, e.g. liquid charging apparatus by bringing a charging member into contact with the member to be charged, e.g. roller, brush chargers
- G03G15/0233—Structure, details of the charging member, e.g. chemical composition, surface properties
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
Abstract
Description
またゴム分としては、半導電性ローラの機械的強度や耐久性等を向上したり、あるいは半導電性ローラのゴムとしての特性、すなわち柔軟でしかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を向上したりするためにジエン系ゴムを併用するのも一般的である。
半導電性ローラの外周面をコーティング膜で被覆するのは、当該半導電性ローラを帯電ローラ等として、感光体と直接に接触させた状態で使用した際に、当該半導電性ローラ中から外周面にブリードしてくる成分や外周面にブルームする成分によって感光体が汚染されて形成画像に影響がでるのを防ぐためである。
しかしコーティング膜は、そのもとになる液状のコーティング剤をスプレー法、ディッピング法等の塗布方法によって半導電性ローラの外周面に塗布したのち乾燥させて形成されるのが一般的であり、かかる形成過程において埃等の異物の混入、厚みムラの発生等の様々な不良を生じやすく、このような不良を生じた場合には、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させることができず、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じやすいという問題がある。
そこで、特にスモールオフィスやパーソナル向けとして使用可能なコンパクトでかつ安価なレーザープリンタ等においては、低コスト化を重視してコーティング膜を全く省略したり、コーティング膜に代わる薄い酸化膜を形成したりする場合がある(例えば特許文献1等参照)。
そのため形成工程において酸化膜中に埃等の異物が混入したりしない上、酸化反応は半導電性ローラの外周面で一様に進行するため酸化膜に厚みムラを生じたりせず、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させることができ、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じにくくできるという利点がある。
そして蓄積した外添剤が半導電性ローラの特性、例えば帯電ローラでは感光体の帯電特性等に影響を及ぼしたり、紙上の形成画像に再付着したりして画像不良の原因となる場合がある。
またエピクロルヒドリンゴムの配合割合がゴム分の総量中の80質量%以下に限定されるのは、この範囲よりエピクロルヒドリンゴムが多い場合には、相対的に酸化膜のもとになるジエン系ゴムが少なくなって、半導電性ローラの外周面に保護膜として十分に機能しうる酸化膜を形成できず、感光体の汚染や外周面への外添剤等の付着および蓄積を生じやすくなるためである。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、エピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量中の50質量%以上であるのが好ましく、70質量%以下であるのが好ましい。
なお、かかる効果をより一層向上することを考慮すると、外周面の算術平均粗さRaは、上記の範囲でも1.5μm以上であるのが好ましく、3.0μm以下、中でも2.5μm以下、特に2.0μm以下であるのが好ましい。
これに対し、上記比S/S0を2.0以上、5.0以下の範囲とすることにより、帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電させて、形成画像に濃度ムラ等の画像不良を生じにくくできる。
なお本発明では上記比S/S0のもとになる表面積の実測値Sを、前述した超深度カラー3D形状測定顕微鏡を用いて測定エリア:0.054mm2で測定した値でもって表すこととする。
上記本発明によれば、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電でき、かつ帯電を繰り返しても外添剤等の付着および蓄積による画像不良を生じにくい上、感光体の汚染をも生じにくい半導電性ローラを提供できる。
〈ゴム分〉
ゴム分としては、上述したようにエピクロルヒドリンゴムとジエン系ゴムを併用する。
(エピクロルヒドリンゴム)
上記のうちエピクロルヒドリンゴムとしては、繰り返し単位としてエピクロルヒドリンを含み、イオン導電性を有する種々の重合体が使用可能である。
上記両共重合体における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半導電性ローラのローラ抵抗値を下げる働きをする。しかしエチレンオキサイド含量がこの範囲未満ではかかる働きが十分に得られないため、ローラ抵抗値を十分に低下できないおそれがある。
ECO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の残量である。すなわちエピクロルヒドリン含量は20モル%以上であるのが好ましく、70モル%以下、特に50モル%以下であるのが好ましい。
アリルグリシジルエーテルは、それ自体が側鎖として自由体積を確保するために機能することにより、エチレンオキサイドの結晶化を抑制して、半導電性ローラのローラ抵抗値を低下させる働きをする。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、ローラ抵抗値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としては、特にGECOが好ましい。GECOは、アリルグリシジルエーテルに起因し上記架橋点として機能する二重結合を主鎖中に有するため、主鎖間での架橋によって半導電性ローラの圧縮永久ひずみを小さくできる。
(ジエン系ゴム)
ジエン系ゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、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)等の1種または2種以上が挙げられる。
すなわちゴム分としては、エピクロルヒドリンゴム、CRおよびSBRの3種を併用するのが好ましい。なお3種のゴムとしては各々、グレードの異なるものなどを2種以上併用してもよい。
CRは、クロロプレンを乳化重合させて合成されるもので、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とに分類される。
また非硫黄変性タイプのCRは、例えば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。
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すること以外は、やはり硫黄変性タイプのCRと同様にして合成される。
本発明において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が好ましい。
またCRとしては、クロロプレンと他の共重合成分との共重合体を用いてもよい。かかる他の共重合成分としては、例えば2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1−クロロ−1,3−ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、イソプレン、ブタジエン、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、およびメタクリル酸エステル等の1種または2種以上が挙げられる。
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、なおかつ架橋性を有する種々のSBRがいずれも使用可能である。
さらに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、半導電性ローラを帯電ローラ等として使用する場合には、感光体の汚染を防止するために非油展タイプのSBRを用いるのが好ましい。
ゴム分のうちエピクロルヒドリンゴムの配合割合は、ゴム分の総量中の15質量%以上、80質量%以下に限定され、中でも50質量%以上であるのが好ましく、70質量%以下であるのが好ましい。この理由は先に説明したとおりである。
またゴム分として上記エピクロルヒドリンゴム、CRおよびSBRの3種を併用する系ではCRの配合割合は、ゴム分の総量中の10質量%以上であるのが好ましく、40質量%以下、特に30質量%以下であるのが好ましい。
一方、CRの配合割合が上記の範囲を超える場合には相対的にエピクロルヒドリンゴムが少なくなるため、半導電性ローラに特に帯電ローラとしての良好な半導電性を付与できなくなるおそれがある。
〈架橋成分〉
架橋成分としては、主にエピクロルヒドリンゴムを架橋させるためのチオウレア系架橋剤、ジエン系ゴムやエピクロルヒドリンゴムのうちGECO等を架橋させるための硫黄系架橋剤、および両架橋剤用の促進剤を併用するのが好ましい。
チオウレア系架橋剤としては、分子中にチオウレア基を有し、主としてエピクロルヒドリンゴムの架橋剤として機能しうる種々の化合物が使用可能である。
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(別名:2−メルカプトイミダゾリン)、式(1):
(CnH2n+1NH)2C=S (1)
〔式中、nは1〜10の整数を示す。〕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。特にエチレンチオウレアが好ましい。
またチオウレア系架橋剤用の促進剤としては、例えば1,3−ジフェニルグアニジン(D)、1,3−ジ−o−トリルグアニジン(DT)、1−o−トリルビグアニド(BG)等のグアニジン系促進剤などの1種または2種以上が挙げられる。
(硫黄系架橋剤および促進剤)
硫黄系架橋剤としては硫黄、および含硫黄系架橋剤からなる群より選ばれた少なくとも1種が用いられる。
ただし硫黄系架橋剤としては特に硫黄が好ましい。
硫黄の配合割合は、ジエン系ゴムを良好に架橋させて、半導電性ローラにゴムとしての特性、すなわち柔軟で、しかも圧縮永久歪みが小さくヘタリを生じにくい特性等を付与することを考慮すると、ベースポリマの総量100質量部あたり1質量部以上であるのが好ましく、2質量部以下であるのが好ましい。
硫黄系架橋剤用の促進剤としては、例えばチアゾール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系促進剤、ジチオカルバミン酸塩系促進剤等の、分子中に硫黄を含む含硫黄系促進剤の1種または2種以上が挙げられる。
チアゾール系促進剤としては、例えば2−メルカプトベンゾチアゾール(M)、ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM)、2−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩(MZ)、2-メルカプトベンゾチアゾールのシクロヘキシルアミン塩(HM、M60−OT)、2−(N,N−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール(64)、2−(4′−モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール(DS、MDB)等の1種または2種以上が挙げられる。特にジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(DM)が好ましい。
半導電性ゴム組成物には、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、例えば促進助剤、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、イオン塩、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。
促進助剤としては、亜鉛華等の金属化合物;ステアリン酸、オレイン酸、綿実脂肪酸等の脂肪酸、その他従来公知の促進助剤の1種または2種以上が挙げられる。
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。
受酸剤としては、酸受容体として作用する種々の物質を用いることができるが、中でも分散性に優れたハイドロタルサイト類またはマグサラットが好ましく、特にハイドロタルサイト類が好ましい。
受酸剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.5質量部以上、特に1質量部以上であるのが好ましく、6質量部以下、特に5質量部以下であるのが好ましい。
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、半導電性ゴム層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HAFが好ましい。HAFは半導電性ゴム組成物中に均一に分散できるため、半導電性ゴム層にできるだけ均一な電子導電性を付与できる。
導電性カーボンブラックの配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり1質量部以上、特に3質量部以上であるのが好ましく、8質量部以下、特に6質量部以下であるのが好ましい。
スコーチ防止剤の配合割合は、ゴム分の総量100質量部あたり0.1質量部以上であるのが好ましく、5質量部以下、特に1質量部以下であるのが好ましい。
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。
図1は本発明の半導電性ローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。
図1を参照して、この例の半導電性ローラ1は、上記半導電性ゴム組成物により非多孔質で単層構造の筒状に形成されるとともに、中心の通孔2にシャフト3が挿通されて固定されたものである。
上記シャフト3は、例えば導電性を有する接着剤を介して半導電性ローラ1と電気的に接合されるとともに機械的に固定されるか、あるいは通孔2の内径よりも外径の大きいものを通孔2に圧入することで、半導電性ローラ1と電気的に接合されるとともに機械的に固定されて一体に回転される。
これにより、前述した所定の組成を有する半導電性ゴム組成物を用いて形成することと相まって、半導電性ローラ1を、特に帯電ローラとして使用した際に感光体の表面を均一に帯電でき、かつ帯電を繰り返しても外添剤等の付着および蓄積による画像不良を生じにくい上、感光体の汚染をも生じにくいものとすることができる。
上記半導電性ローラ1を製造するには、まず先に調製した半導電性ゴム組成物を、押出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熱してゴム分を架橋させる。
研磨方法としては、例えば乾式トラバース研削等の種々の研磨方法が採用可能であるが、外周面4の算術平均粗さRa、および単位面積あたりの表面積の比S/S0がそれぞれ前述した範囲となるよう仕上げる。
シャフト3は、筒状体のカット後から研磨後までの任意の時点で通孔2に挿通して固定できる。
ただしカット後、まず通孔2にシャフト3を挿通した状態で二次架橋、および研磨をするのが好ましい。これにより二次架橋時の膨張収縮による筒状体→半導電性ローラ1の反りや変形を防止できる。また、シャフト3を中心として回転させながら研磨することで当該研磨の作業性を向上し、なおかつ外周面4のフレを抑制できる。
前者の場合はオーブン中での加熱によって筒状体が二次架橋されるのと同時に熱硬化性接着剤が硬化して、当該シャフト3が筒状体→半導電性ローラ1に電気的に接合されるとともに機械的に固定される。
また半導電性ローラ1は、上記半導電性ゴム組成物を、外周面4に対応する型面がレーザー加工等によって前記所定の平面形状とされた金型を用いたプレス成形によって、筒状にプレス成形するとともに架橋させたのち、その外周面4にさらに、例えば酸化性雰囲気中で紫外線等を照射して酸化膜5を形成して製造することもできる。
またシャフト3は先の例と同様に、筒状にプレス成形した半導電性ローラ1の通孔2にあとから挿通して、例えば導電性を有する接着剤を介して半導電性ローラ1と電気的に接合するとともに機械的に固定してもよいし、通孔2の内径よりも外径の大きいものを通孔2に圧入することで、半導電性ローラ1と電気的に接合するとともに機械的に固定してもよい。
ただし、その構造を簡略化してできるだけ生産性良く低コストで製造するとともに、それ自体の耐久性や圧縮永久ひずみ特性等を向上することを考慮すると、半導電性ローラ1は非多孔質でかつ単層構造に形成するのが好ましい。
上記半導電性ローラ1を帯電ローラとして使用する場合、そのローラ抵抗値は107.2Ω以下であるのが好ましい。ローラ抵抗値は、外周面4に酸化膜5を形成した状態での測定値である。
図2は、半導電性ローラ1のローラ抵抗値を測定する方法を説明する図である。
図1、図2を参照して、本発明では半導電性ローラ1のローラ抵抗値を温度23℃、相対湿度55%の常温常湿環境下、印加電圧200Vの条件で、下記の方法によって測定した値でもって表すこととする。
また半導電性ローラ1のシャフト3とアルミニウムドラム6との間に直流電源8、および抵抗9を直列に接続して計測回路10を構成する。直流電源8は(−)側をシャフト3、(+)側を抵抗9と接続する。抵抗9の抵抗値rは100Ωとする。
検出電圧Vと印加電圧E(=200V)とから、半導電性ローラ1のローラ抵抗値Rは、基本的に式(i′):
R=r×E/(V−r) (i′)
によって求められる。ただし式(i′)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(i):
R=r×E/V (i)
によって求めた値でもって半導電性ローラ1のローラ抵抗値とすることとする。測定の条件は、先に説明したように温度23℃、相対湿度55%である。
(半導電性ゴム組成物の調製)
下記の各ゴム分を配合した。
(A) 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)〕60質量部
(B) CR〔昭和電工(株)製のショウプレン(登録商標)WRT〕20質量部
(C) SBR〔乳化重合法、非油展、JSR(株)製のJSR(登録商標)1502〕20質量部
上記(A)〜(C)のゴム分計100質量部を、バンバリミキサを用いて素練りしながらまず受酸剤としての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〕5質量部、および架橋助剤としての酸化亜鉛2種〔三井金属鉱業(株)製〕5質量部を配合して混練した。
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DT:1,3−ジ−o−トリルグアニジン〔グアニジン系促進剤、大内新興化学工業(株)製のノクセラー(登録商標)DT〕
粉末硫黄:架橋剤〔鶴見化学工業(株)製〕
促進剤DM: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DM〕
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、大内新興化学工業(株)製のノクセラーTS〕
(半導電性ローラの製造)
調製した半導電性ゴム組成物をφ60の押出成形機に供給して外径φ10mm、内径φ5mm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℃×30分間架橋させた。
そして研磨後の外周面をアルコール拭きしたのち、UV光源から外周面までの距離を50mmとしてUV処理装置にセットし、30rpmで回転させながら紫外線を5分間照射することで酸化膜を形成して半導電性ローラを製造した。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ106.4Ωであった。
半導電性ローラの外周面に対応する型面を、算術平均粗さRaが1.64μm、表面積の比S/S0が3.2となるようにレーザー加工したプレス成形用の金型を用意した。
次いでこの金型内に、実施例1で調製したのと同じ半導電性ゴム組成物を充てんするとともに、その所定の位置に、外周面に導電性の熱硬化性接着剤(ポリアミド系)を塗布した、実施例1で使用したのと同じシャフトをセットして160℃×30分間の条件でプレス成形し、金型から取り出して外周面をアルコール拭きしたのち、実施例1と同条件で回転させながら紫外線を照射することで酸化膜を形成して半導電性ローラを製造した。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ106.2Ωであった。
ゴム分のうちGECOの量を15質量部、CRの量を40質量部、SBRの量を45質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、当該半導電性ゴム組成物を用いて、架橋後の外周面の研磨条件を変更したこと以外は実施例1と同様にして半導電性ローラを製造した。GECOの配合割合は、ゴム分の総量中の15質量%であった。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ107.1Ωであった。
ゴム分のうちGECOの量を80質量部、CRの量を10質量部、SBRの量を10質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製した。GECOの配合割合は、ゴム分の総量中の80質量%であった。
また半導電性ローラの外周面に対応する型面を、算術平均粗さRaが1.21μm、表面積の比S/S0が2.2となるようにレーザー加工したプレス成形用の金型を用意した。
製造した半導電性ローラの外周面の表面性状を、前述した超深度カラー3D形状測定顕微鏡を用いて測定したところ、算術平均粗さRaは1.21μm、表面積の比S/S0は2.2であって、型面の表面性状と一致していることが確認された。
〈比較例1〉
架橋後の外周面の研磨条件を変更したこと以外は実施例1と同様にして半導電性ローラを製造した。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ106.3Ωであった。
架橋後の外周面の研磨条件を変更したこと以外は実施例1と同様にして半導電性ローラを製造した。
製造した半導電性ローラの外周面の表面性状を、前述した超深度カラー3D形状測定顕微鏡を用いて測定したところ、算術平均粗さRaは4.22μm、表面積の比S/S0は5.2であった。
〈比較例3〉
半導電性ローラの外周面に対応する型面を、算術平均粗さRaが0.85μm、表面積の比S/S0が1.82となるようにレーザー加工したプレス成形用の金型を用いたこと以外は実施例2と同様にして半導電性ローラを製造した。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ106.3Ωであった。
ゴム分のうちGECOの量を10質量部、CRの量を45質量部、SBRの量を45質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製し、当該半導電性ゴム組成物を用いて、架橋後の外周面の研磨条件を変更したこと以外は実施例1と同様にして半導電性ローラを製造した。GECOの配合割合は、ゴム分の総量中の10質量%であった。
また製造した半導電性ローラのローラ抵抗値を、前述した測定方法によって測定したところ107.3Ωであった。
ゴム分のうちGECOの量を85質量部、CRの量を5質量部、SBRの量を10質量部としたこと以外は実施例1と同様にして半導電性ゴム組成物を調製した。GECOの配合割合は、ゴム分の総量中の85質量%であった。
また半導電性ローラの外周面に対応する型面を、算術平均粗さRaが1.33μm、表面積の比S/S0が2.5となるようにレーザー加工したプレス成形用の金型を用意した。
製造した半導電性ローラの外周面の表面性状を、前述した超深度カラー3D形状測定顕微鏡を用いて測定したところ、算術平均粗さRaは1.33μm、表面積の比S/S0は2.5であって、型面の表面性状と一致していることが確認された。
〈実機試験〉
感光体と、当該感光体の表面に常時接触させて配設された帯電ローラとを備え、レーザープリンタ〔日本ヒューレット・パッカード(株)製のHP Color LaserJet 3800〕の本体に着脱自在とされたトナーカートリッジの純正の帯電ローラに代えて、実施例、比較例で製造した半導電性ローラを帯電ローラとして組み込んだ。
○:濃度ムラは全く見られなかった。良好。
△:微かな濃度ムラが見られたが実用レベル。
また、別に用意した同じトナーカートリッジを上記レーザープリンタに装填し、温度10℃、相対湿度20%の低温、低湿環境下で2000枚/日の通紙を7日間実施した後にハーフトーン画像、ベタ画像を印刷し、目視にて観察して下記の基準で通紙後の濃度ムラの有無を評価した。
△:微かな濃度ムラが見られたが実用レベル。
×:濃度ムラが見られた。不良。
さらに、別に用意した同じトナーカートリッジを温度50℃、相対湿度90%の高温、高湿環境下で14日間静置したのち上記レーザープリンタに装填してハーフトーン画像、ベタ画像を連続印刷し、目視にて観察して下記の基準で感光体の汚染の有無を評価した。
△:感光体の表面のうち静置時に半導電性ローラが接触していた位置に、最初の数枚は、感光体の汚染による筋状の画像不良が見られたが、その後解消された。画像不良は、吸収した水分による汚染が原因と考えられた。
×:上記位置に1枚目から筋状の画像不良が見られ、それが連続20枚以上の連続印刷をしても解消されなかった。画像不良は、半導電性ローラの外周面にブリードまたはブルームした成分による汚染が原因と考えられた。不良。
また実施例1〜4の結果より、上記の効果をさらに向上することを考慮すると、外周面の算術平均粗さRaは1.5μm以上であるのが好ましく、3.0μm以下、中でも2.5μm以下、特に2.0μm以下であるのが好ましいことが判った。
2 通孔
3 シャフト
4 外周面
5 酸化膜
6 アルミニウムドラム
7 外周面
8 直流電源
9 抵抗
10 計測回路
F 荷重
V 検出電圧
Claims (3)
- ゴム分としてのエピクロルヒドリンゴムおよびジエン系ゴム、ならびに前記ゴム分を架橋させるための架橋成分を含み、かつ前記エピクロルヒドリンゴムの配合割合が、前記ゴム分の総量中の15質量%以上、80質量%以下である半導電性ゴム組成物からなり、外周面に酸化膜を備え、当該外周面の表面粗さを規定する粗さ曲線の算術平均粗さRaが1.0μm以上、3.5μm以下であるとともに、前記外周面の単位面積あたりの表面積の実測値Sと、前記外周面が平滑面であると仮定したときの前記単位面積あたりの表面積の理論値S0との比S/S0が2.0以上、5.0以下である半導電性ローラ。
- 前記架橋成分はチオウレア系架橋剤、硫黄系架橋剤および両架橋剤用の促進剤である請求項1に記載の半導電性ローラ。
- 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または2に記載の半導電性ローラ。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015077940A JP6418695B2 (ja) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | 半導電性ローラ |
US15/085,603 US9678453B2 (en) | 2015-04-06 | 2016-03-30 | Semiconductive roller |
CN201610203862.3A CN106054556B (zh) | 2015-04-06 | 2016-04-01 | 半导电性辊 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015077940A JP6418695B2 (ja) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | 半導電性ローラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016197218A true JP2016197218A (ja) | 2016-11-24 |
JP6418695B2 JP6418695B2 (ja) | 2018-11-07 |
Family
ID=57015849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015077940A Active JP6418695B2 (ja) | 2015-04-06 | 2015-04-06 | 半導電性ローラ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9678453B2 (ja) |
JP (1) | JP6418695B2 (ja) |
CN (1) | CN106054556B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108345195A (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-31 | 住友橡胶工业株式会社 | 充电辊及其制造方法 |
JP2018120198A (ja) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 住友ゴム工業株式会社 | 帯電ローラおよびその製造方法 |
CN114286968A (zh) * | 2019-08-29 | 2022-04-05 | Nok株式会社 | 导电辊 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112513746B (zh) | 2018-09-05 | 2024-02-20 | Nok株式会社 | 带电辊 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000019814A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Canon Inc | 導電性部材、電子写真装置及びプロセスカートリッジ |
JP2005315979A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 導電性部材、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007163574A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Canon Inc | 導電性ゴムローラ |
JP2009168950A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴムロール及びゴムロールの製造方法 |
JP2010137449A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Ricoh Co Ltd | 印刷制御装置 |
JP2011017961A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Oki Data Corp | 画像形成ユニット及び画像形成装置 |
JP2012088379A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 半導電性ローラの製造方法 |
JP2013073130A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Tokai Rubber Ind Ltd | 電子写真機器用現像ロール |
JP2014178554A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4148470B2 (ja) | 2002-11-13 | 2008-09-10 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ローラ、該導電性ローラを備えた画像形成装置、導電性ベルト、該導電性ベルトを備えた画像形成装置 |
KR100592928B1 (ko) * | 2002-11-13 | 2006-06-23 | 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 | 도전성 엘라스토머 조성물, 상기 조성물을 사용한 도전성부재, 상기 도전성부재를 구비한 화상 형성 장치 |
JP5108346B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2012-12-26 | 東海ゴム工業株式会社 | 現像ロール |
JP2009237463A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 現像ローラ |
JP2009265157A (ja) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Canon Chemicals Inc | 導電性ローラの製造方法及び導電性ローラ |
JP5530960B2 (ja) | 2011-02-28 | 2014-06-25 | 東海ゴム工業株式会社 | 電子写真機器用現像ロール |
JP5511775B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2014-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 現像ローラ |
JP2013156300A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 導電性ロール、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
JP5449447B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2014-03-19 | 住友ゴム工業株式会社 | 導電性ローラ |
-
2015
- 2015-04-06 JP JP2015077940A patent/JP6418695B2/ja active Active
-
2016
- 2016-03-30 US US15/085,603 patent/US9678453B2/en active Active
- 2016-04-01 CN CN201610203862.3A patent/CN106054556B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000019814A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Canon Inc | 導電性部材、電子写真装置及びプロセスカートリッジ |
JP2005315979A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Canon Inc | 導電性部材、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2007163574A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Canon Inc | 導電性ゴムローラ |
JP2009168950A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | ゴムロール及びゴムロールの製造方法 |
JP2010137449A (ja) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Ricoh Co Ltd | 印刷制御装置 |
JP2011017961A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-01-27 | Oki Data Corp | 画像形成ユニット及び画像形成装置 |
JP2012088379A (ja) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 半導電性ローラの製造方法 |
JP2013073130A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Tokai Rubber Ind Ltd | 電子写真機器用現像ロール |
JP2014178554A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108345195A (zh) * | 2017-01-23 | 2018-07-31 | 住友橡胶工业株式会社 | 充电辊及其制造方法 |
JP2018120198A (ja) * | 2017-01-23 | 2018-08-02 | 住友ゴム工業株式会社 | 帯電ローラおよびその製造方法 |
CN108345195B (zh) * | 2017-01-23 | 2021-11-26 | 住友橡胶工业株式会社 | 充电辊及其制造方法 |
CN114286968A (zh) * | 2019-08-29 | 2022-04-05 | Nok株式会社 | 导电辊 |
CN114286968B (zh) * | 2019-08-29 | 2024-04-02 | Nok株式会社 | 带电辊 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6418695B2 (ja) | 2018-11-07 |
CN106054556B (zh) | 2020-10-23 |
CN106054556A (zh) | 2016-10-26 |
US9678453B2 (en) | 2017-06-13 |
US20160291498A1 (en) | 2016-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5236757B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP5771174B2 (ja) | 導電性ゴム組成物、現像ローラ、および画像形成装置 | |
JP4738498B2 (ja) | 半導電性ゴム組成物とそれを用いた半導電性ゴムローラ | |
JP6555526B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6315706B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6021195B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6418695B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6275586B2 (ja) | 導電性ローラとその製造方法、および画像形成装置 | |
JP6086593B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2016004078A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2014085479A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6562263B2 (ja) | 導電性ゴム組成物および現像ローラ | |
JP6323955B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
CN106928517B (zh) | 导电性橡胶组合物和显影辊 | |
JP6376688B2 (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2015152787A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP6172846B2 (ja) | 半導電性ローラおよび画像形成装置 | |
JP2016218221A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2016206457A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP5641794B2 (ja) | トナー搬送ローラおよびその製造方法 | |
JP2017194564A (ja) | 半導電性ローラとその製造方法 | |
JP2019183002A (ja) | 半導電性ローラとその製造方法 | |
JP2021175997A (ja) | 現像ローラ | |
JP2012123190A (ja) | 半導電性ローラ | |
JP2021089344A (ja) | 現像ローラ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180425 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180712 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180913 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6418695 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |