JP2018146742A - 導電性発泡部材及びその製造方法、転写ロール、プロセスカートリッジ、並びに、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項1に係る発明は、
ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを過酸化物架橋及び発泡してなる発泡樹脂、及び、カーボンブラックを含む導電性発泡部材である。
前記樹脂Bが、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体を含む請求項1に記載の導電性発泡部材である。
前記発泡樹脂における前記樹脂Bの含有量が、前記発泡樹脂の全質量に対し、30質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性発泡部材である。
前記カーボンブラックが、吸油性の異なる2種以上のカーボンブラックを含む請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の導電性発泡部材である。
前記樹脂Bが、スチレンブタジエンゴムを含む請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の導電性発泡部材である。
酸化亜鉛及び酸化マグネシウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に含む請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の導電性発泡部材である。
前記樹脂Aが、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の導電性発泡部材である。
ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムと、カーボンブラックと、過酸化物と、発泡剤とを含む組成物を架橋及び発泡させ発泡樹脂を得る工程を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の導電性発泡部材の製造方法である。
請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の導電性発泡部材を有する転写ロールである。
請求項9に記載の転写ロールを有し、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、請求項9に記載の転写ロールを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、前記樹脂Bとして、スチレンブタジエンゴムのみを用いる場合に比べ、耐オゾン性により優れる導電性発泡部材が提供される。
請求項3に係る発明によれば、前記発泡樹脂における前記樹脂Bの含有量が、前記発泡樹脂の全質量に対し、30質量%超えである場合に比べ、抵抗安定性により優れた導電性発泡部材が提供される。
請求項4に係る発明によれば、前記カーボンブラックが、1種のみカーボンブラックである場合に比べ、抵抗安定性により優れた導電性発泡部材が提供される。
請求項5に係る発明によれば、前記樹脂Bとして、エピクロロヒドリン系ゴムのみを用いる場合に比べ、抵抗安定性により優れた導電性発泡部材が提供される。
請求項6に係る発明によれば、受酸剤として、ハイドロタルサイトを含有する場合に比べ、抵抗安定性により優れた導電性発泡部材が提供される。
請求項7に係る発明によれば、前記樹脂Aが、ニトリルゴムである場合に比べ、耐オゾン性及び抵抗安定性により優れた導電性発泡部材が提供される。
請求項8に係る発明によれば、ニトリルゴムと、エピクロロヒドリン系ゴムと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを硫黄加硫及び発泡してなる発泡樹脂を作製する場合に比べて、耐オゾン性及び抵抗安定性に優れ、永久歪が小さい導電性発泡部材の製造方法が提供される。
請求項9に係る発明によれば、ニトリルゴムと、エピクロロヒドリン系ゴムと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを硫黄加硫及び発泡してなる発泡樹脂を含む場合に比べて、耐オゾン性及び抵抗安定性に優れ、永久歪が小さい転写ロールが提供される。
請求項10に係る発明によれば、ニトリルゴムと、エピクロロヒドリン系ゴムと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを硫黄加硫及び発泡してなる発泡樹脂を含む場合に比べて、耐オゾン性及び抵抗安定性に優れ、永久歪が小さい転写ロールを有するプロセスカートリッジが提供される。
請求項11に係る発明によれば、ニトリルゴムと、エピクロロヒドリン系ゴムと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを硫黄加硫及び発泡してなる発泡樹脂を含む場合に比べて、耐オゾン性及び抵抗安定性に優れ、永久歪が小さい転写ロールを有する画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る導電性発泡部材は、ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを過酸化物架橋及び発泡してなる発泡樹脂、及び、カーボンブラックを含む。
また、本実施形態に係る導電性発泡部材は、トナー供給部材、転写部材、現像部材、帯電部材、給紙搬送部材、クリーニング部材等の画像形成装置における部材、及び、静電気抑制や接地等を目的とする、緩衝材、シール材、防塵材などに好適に用いられる。
これらの中でも、画像形成装置に用いられる、転写部材により好適に用いられ、転写ロールに特に好適に用いられる。
また、本発明者らが検討を行った結果、耐オゾン性に優れると考えられるエチレン−プロピレン−ジエンゴムをニトリルゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムに混合し、硫黄による加硫(硫黄加硫)を行った発泡樹脂は、抵抗安定性が十分なものでなく、また、耐オゾン性についても十分でなかった。
これに対して、本実施形態に係る導電性発泡部材は、上記構成により、耐オゾン性及び抵抗安定性に優れ、永久歪が小さい。その理由は、定かではないが、以下に示すように推測される。
本実施形態に係る導電性発泡部材における発泡樹脂は、ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aを含む。
樹脂Aとしては、抵抗安定性及び永久歪抑制の観点から、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。
ニトリルゴムは、アクリロニトリル及びブタジエンの共重合体(アクリロニトリルブタジエンゴム)であり、アクリロニトリル及びブタジエン以外のモノマーを更に共重合した共重合体であってもよい。
アクリロニトリル及びブタジエン以外のモノマーとしては、メタクリル酸、イソプレン、塩化ビニル等が挙げられる。
また、ニトリルゴムは、抵抗安定性及び永久歪抑制の観点から、アクリロニトリルを重合してなるモノマー単位の含有量(アクリロニトリル含有量)が、ニトリルゴムの全質量に対し、10質量%以上50質量%以下であることが好ましく、25質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、35質量%以上50質量%以下であることが更に好ましい。
また、これに代わる耐オゾン性に優れる水素化ニトリルゴムは、極性の二重結合を水素添加したニトリルゴムであればよく、前記ニトリルゴムの水素添加体であることが好ましい。また、上記水素添加は、エチレン性不飽和結合を完全に水素化する必要はなく、一部エチレン性不飽和結合が残留していてもよい。
クロロプレンゴムは、クロロプレンの重合体であり、クロロプレンの単独重合体であることが好ましい。
前記発泡樹脂における樹脂Aの含有量は、抵抗安定性及び永久歪抑制の観点から、前記発泡樹脂を形成する全樹脂成分に対し、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、15質量%以上45質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、25質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。50質量%以下であると、過酸化物架橋の均一性に優れる。
本実施形態に係る導電性発泡部材における発泡樹脂は、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bを含む。
また、樹脂Bとしては、耐オゾン性、抵抗安定性及び導電性の観点からは、エピクロロヒドリン系ゴムを含むことが好ましく、また、耐オゾン性及び相溶性、共加硫性(共過酸化物架橋性)の観点から、スチレンブタジエンゴムを含むことが好ましい。
スチレンブタジエンゴムにおけるスチレンを重合してなるモノマー単位の含有量(スチレン含有量)は、耐オゾン性及び相溶性の観点から、スチレンブタジエンゴムの全質量に対し、60質量%以上85質量%以下であることが好ましく、60質量%以上75質量%以下であることがより好ましい。
中でも、エピクロロヒドリン系ゴムとしては、共加硫性、耐オゾン性、抵抗安定性及び導電性の観点から、エピクロロヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、及び、エピクロロヒドリン−アルキレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂であることが好ましく、エピクロロヒドリン−アルキレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体であることがより好ましく、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体であることが特に好ましい。
前記発泡樹脂における樹脂Bの含有量は、耐オゾン性及び抵抗安定性の観点から、前記発泡樹脂を形成する全樹脂成分に対し、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、20質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、25質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。50質量%以下であると、抵抗調整面で十分な特性が得られ、コスト面でも安価である。一方、5質量%以上であると、発泡ロールの抵抗が適度であり、抵抗調整が容易である。
本実施形態に係る導電性発泡部材における発泡樹脂は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む。
エチレン−プロピレン−ジエンゴムは、エチレンとプロピレンとジエン(エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン,イソホロン構造等)との共重合体が挙げられる。
エチレン−プロピレン−ジエンゴムにおけるエチレンを重合してなるモノマー単位の含有量(エチレン含有量)は、耐オゾン性の観点から、40質量%以上80質量%以下であることが好ましく、40質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。
また、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにおけるプロピレンを重合してなるモノマー単位の含有量(プロピレン含有量)は、耐オゾン性および低コストの観点から、20質量%以上60質量%以下であることが好ましく、30質量%以上50質量%以下であることがより好ましい。
また、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにおけるジエン成分としては、耐オゾン性の観点から、エチリデンノルボルネン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン等が好ましく挙げられる。
前記発泡樹脂におけるエチレン−プロピレン−ジエンゴムの含有量は、耐オゾン性の観点から、前記発泡樹脂を形成する全樹脂成分に対し、10質量%以上60質量%以下であることが好ましく、20質量%以上50質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上40質量%以下であることが更に好ましく、25質量%以上35質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る導電性発泡部材は、カーボンブラックを含む。
カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法で製造されるカーボンブラック(例えばチャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック等)、ファーネスト法で製造されるカーボンブラック(例えばガスファーネストブラック、オイルファーネストブラック等)、サーマル法で製造されるカーボンブラック(例えばサーマルブラック、アセチレンブラック等)が挙げられる。
中でも、導電性及び抵抗安定性の観点から、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック及びサーマルブラックよりなる群から選ばれる少なくとも1種のカーボンブラックが好ましく、アセチレンブラック及びサーマルブラックよりなる群から選ばれる少なくとも1種のカーボンブラックがより好ましい。
カーボンブラックは、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、カーボンブラックの使用割合は、例えば、質量比でケッチェンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一方:サーマルブラック=1:1乃至1:8が好ましく、更には1:2乃至1:5がより好ましい。
本実施形態に係る導電性発泡部材は、抵抗安定性の観点から、受酸剤を含むことが好ましく、エピクロロヒドリン系ゴムを含む前記発泡樹脂、及び、受酸剤を含むことがより好ましい。
受酸剤としては、金属酸化物、及び、ハイドロタルサイトよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が好ましく挙げられる。
前記金属酸化物としては、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、鉛酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化銅、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化アルミニウム等が挙げられる。
また、前記ハイドロタルサイトとしては、Mg4.5Al2(OH)13CO3水和物等が挙げられる。
これらの中でも、受酸剤としては、抵抗安定性の観点から、酸化亜鉛及び酸化マグネシウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が特に好ましい。
受酸剤の含有量は、抵抗安定性の観点から、発泡樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態に係る導電性発泡部材における発泡樹脂は、過酸化物架橋及び発泡してなる発泡樹脂である。
発泡樹脂の作製における過酸化物架橋は、過酸化物を用いて行われることが好ましい。
また、本明細書においては、過酸化物架橋を過酸化物加硫といってもよい。なお、過酸化物加硫は、硫黄による加硫でないことは言うまでもない。
過酸化物としては、無機過酸化物であっても、有機過酸化物であってもよいが、有機過酸化物が好ましい。
有機過酸化物としては、例えば、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、クミルハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、t−ブチルパーオキシクメン等が挙げられる。
過酸化物の使用量は、使用する樹脂の特性や発泡体の用途によって適宜、調整することができるが、使用する樹脂A、樹脂B及びエチレン−プロピレン−ジエンゴムの総量100質量部に対し、0.1質量部〜20質量部であることが好ましく、0.5質量部〜10質量部であることがより好ましい。上記範囲であると、耐オゾン性及び永久歪抑制性に優れる。また、本発明者のこれまでの知見から、スチレンブタジエンゴムを配合することが好ましい。スチレンブタジエンゴムの配合により、過酸化物加硫速度の向上が見られ、種々の混合系での共加硫性に特に有効な弾性材料であり、歪耐性の有効な手段となると推定している。
本実施形態に係る導電性発泡部材における発泡樹脂は、過酸化物架橋及び発泡してなる発泡樹脂である。
発泡樹脂の作製における発泡は、発泡剤を用いて行われることが好ましい。
発泡剤としては、公知のものを用いることができ、化学発泡剤であっても、物理発泡剤であってもよいが、取り扱い性や保存性の観点から、化学発泡剤であることが好ましい。
化学発泡剤としては、無機化合物であっても、有機化合物であってもよく、2種以上を併用してもよい。
有機化学発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DPT)などのニトロソアミン化合物、アゾジカルボンアミド(ADCA)などのアゾ化合物、4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)やヒドラゾジカルボンアミド(HDCA)などのヒドラジン化合物等が挙げられる。
無機化学発泡剤としては、例えば、重炭酸ナトリウム等の炭酸水素塩、炭酸塩、炭酸水素塩と有機酸塩との組み合わせ等が挙げられる。
中でも、有機化学発泡剤が好ましく、ニトロソアミン化合物、アゾ化合物及びヒドラジン化合物がより好ましく、アゾジカルボンアミド(ADCA)、4、4’−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)(OBSH)、及び、ジニトロソペンタメチレンテトラミン(DTP)よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物が特に好ましい。
物理発泡剤を用いる場合には、常圧又は加圧下において、樹脂A、樹脂B及びエチレン−プロピレン−ジエンゴムを含む組成物に混合して、発泡させてもよいし、前記組成物へ物理発泡剤を含浸させ、発泡させてもよい。
発泡方法としては、特に制限はないが、具体的には、バッチ発泡法、プレス発泡法、常圧発泡法、常圧二次発泡法などの方法が挙げられる。
また、発泡剤や発泡方法としては、特開平11−106543号公報や「新版 ゴム技術の基礎 改訂版」、日本ゴム協会編に記載の発泡剤及び発泡方法を参照することができる。
発泡剤の使用量は、使用する樹脂の特性や発泡体の用途によって適宜、調整することができるが、使用する樹脂A、樹脂B及びエチレン−プロピレン−ジエンゴムの総量100質量部に対し、0.1質量部〜30質量部であることが好ましく、0.5質量部〜20質量部であることがより好ましく、1質量部〜15質量部であることが更に好ましく、2質量部〜10質量部であることが特に好ましい。上記範囲であると、抵抗安定性及び永久歪抑制性に優れる。
本実施形態に係る導電性発泡部材は、その他の添加剤を含んでいてもよい。
その他の添加剤としては、周知の各種のゴム用添加剤が挙げられる。具体的には、例えば、発泡助剤、架橋促進剤(加硫促進剤)、軟化剤、可塑剤、硬化剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、充填剤(シリカ、炭酸カルシウム等)等が挙げられる。
体積抵抗率の測定は、下記式により、体積抵抗率ρv(Ωcm)を算出する。ここで、下記式において、tは導電性発泡部材の厚さを示す。また、電圧V(V)は印加電圧、電流I(A)は電圧を印加したときに流れる電流を示す。
式ρv=2.011×(V/I)×t
なお、体積抵抗率は、円形電極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのURプローブ:円柱状電極部の外径Φ16mm、リング状電極部の内径Φ30mm、外径Φ40mm)を用い、22℃/55%RH環境下、電圧500V、10秒印加後の電流値を求め算出する。
ここで、上記式に示される2.011は、抵抗率に変換するための電極係数であり、円柱状電極部の外径d(mm)、試料の厚さt(cm)より、πd2/4tとして算出される。また、導電性発泡部材の厚さは、サンコー電子社製渦電流式膜厚計CTR−1500Eを使用し測定する。
本実施形態に係る導電性発泡部材の製造方法は、特に制限はないが、ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム(SBR)及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムと、カーボンブラックと、過酸化物と、発泡剤とを含む組成物を調製する工程、並びに、前記組成物を架橋(過酸化物架橋)及び発泡させ発泡樹脂を得る工程を含む製造方法であることが好ましい。
本実施形態に係る導電性発泡部材の製造方法における樹脂A、樹脂B、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、カーボンブラック、過酸化物、及び、発泡剤の好ましい態様については、本実施形態に係る導電性発泡部材において前述した樹脂A、樹脂B、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、カーボンブラック、過酸化物、及び、発泡剤の好ましい態様と同様である。
前記発泡樹脂を得る工程における架橋及び発泡は、同時に行っても、逐次で行ってもよい。逐次で行う場合は、架橋を行った後、発泡することが好ましい。
架橋及び発泡時における温度及び時間は、特に制限はなく、使用する過酸化物及び発泡剤に応じて、適宜設定すればよい。
架橋及び発泡は、加熱により行うことが好ましく、加熱温度としては、50℃以上170℃以下であることが好ましい。
本実施形態に係る転写ロールは、本実施形態に係る導電性発泡部材を有する転写ロールであり、支持体と、前記支持体の外周面上に配置された本実施形態に係る導電性発泡部材を含む層を有することが好ましく、支持体と、前記支持体の外周面上に配置された本実施形態に係る導電性発泡部材からなる層を有することがより好ましい。
支持体としては、例えば、鉄(快削鋼等)、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等の金属の部材が挙げられる。
また、支持体としては、例えば、外側の面にメッキ処理を施した部材(例えば樹脂やセラミック部材)、導電剤の分散された部材(例えば樹脂やセラミック部材)等も挙げられる。
更に、支持体は、中空状の部材(筒状部材)であってもよいし、非中空状の部材であってもよい。
また、支持体の大きさや形状は、特に制限はなく、所望の用途に応じ、適宜設定すればよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係る導電性発泡部材を有する画像形成装置であり、本実施形態に係る転写ロールを有する画像形成装置であることが好ましく、像保持体と、前記像保持体を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、本実施形態に係る転写ロールを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置であることがより好ましい。
直接転写方式の構成では、像保持体に対向して配置された転写ロールとして本実施形態に係る転写ロールを備えることが好ましい。
また、中間転写方式の構成では、1次転写ロール及び2次転写ロールの少なくともいずれか一方の転写ロールとして本実施形態に係る転写ロールを備えることが好ましい。
また、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、必要に応じて、像保持体、像保持体を帯電する帯電手段、帯電した像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段、及び像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段から選ばれる少なくとも1種の手段を備えてもよい。
なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に特定の張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能である。
なお、1次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×106Ωcm以下)の基材上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って特定の現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは、クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
ゴム成分として、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム(H−NBR、日本ゼオン(株)製Zetpol2020)を30部に、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム、住友化学(株)製エスプレン505)を40部、GECO(エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体、(株)大阪ソーダ製エピクロマーCG−102、エチレンオキサイド(EO)=56%)を30部添加し、加圧式ニーダーで混錬し、化学発泡剤として4,4’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(OBSH)7部、充填剤としてアセチレンブラック(電気化学工業(株)製、DBP吸油量=212ml/100g)12部、サーマルブラック(旭カーボン(株)製、DBP吸油量=103ml/100g)23部、酸化マグネシウム(共和化学(株)製)5部、ステアリン酸1部、過酸化物(p,p’−オキシベンゼンスルホニルヒドラジド、永和化成工業(株)製ネオセルボンN#100s)6部を投入し、2本加熱ロールで更に混錬した。本混合物をSUS芯金(6mmφ)挿入しロール状に押し出し加工し、マイクロ波加硫(UHF)炉から熱風加硫炉を経て引き取りしたものに定寸カットし、円筒研磨で18.7mmφまで落として導電性発泡ロール(発泡硬度C=33、6.8乗品、直流(DC)1kVにおける体積抵抗値)を作製した。得られた導電性発泡ロールを富士ゼロックス(株)製DocuCentre−III 3000 PFを用いて、転写ロールにて80万枚走行した後のそのニップ部抵抗値の環境変動を観測した。低温低湿(15℃、30%RH)と高温高湿(30℃、85%RH)との間の電気抵抗変化(環境変化量)は0.7桁あり、走行後の前記環境変化量は変わらなかった。
実施例1に記載のH−NBRをCR(クロロプレン、昭和電工(株)製ネオプレンWRT)とし、また、実施例1に記載のGECOを(株)大阪ソーダ製エピクロマーCG−107(GECO、EO=41%)とした以外は、実施例1と同様に加工して、導電性発泡ロールを得た(硬度30、7.8乗品)。前記環境変化量は0.5桁であり、同様に走行後の前記環境変化量は0.6桁でその変化は少なかった。
実施例1に記載のGECOを(株)大阪ソーダ製エピオン301(GECO、EO=56%)とした以外は、実施例1と同様に加工して、導電性発泡ロールを得た(硬度35、7.3乗品)。前記環境変化量は0.9桁であり、走行後の環境変動は変わらなかった。
実施例1に記載のGECOをSBR(スチレンブタジエンゴム、JSR(株)製JSR 1502)とし、酸化マグネシウムを添加しなかった以外は、実施例1と同様に加工して、導電性発泡ロールを得た(硬度35、6.8乗品)。前記環境変化量は1.4桁あり、イオン導電性であり、更に走行後の前記環境変化量は0.8桁であった。
実施例1に記載のH−NBRをNBR(アクリロニトリルブタジエンゴム、日本ゼオン(株)製ニポールDN401LL)とし、更に前記過酸化物の代わりに硫黄加硫剤(鶴見化学工業(株)製サルファックスPMC)1部、加硫促進剤(ノクセラーTS、大内新興化学工業(株)製)1部、及び、加硫促進剤(ノクセラーDT、大内新興化学工業(株)製)1部を用いた以外は、実施例1と同様に加工して、導電性発泡ロールを得た(表面硬度38、7.0乗品)。得られた導電性発泡ロールを富士ゼロックス(株)製DCIII−3000PFで走行試験を行ったところ、試験後は同様に環境変動を測定した結果、初期の1桁の環境変化量が1.8桁まで増加し、イオン導電性に悪化した。
得られた導電性発泡ロールに対し、それぞれ、以下の評価を行った。
オゾンチャンバー内に1ppmのオゾン濃度で72時間放置させた後のロールを1cm長さに切り取り断面を30%圧縮させた後1日放置しその回復性を見た。
初期の高さからの回復率((初期高さ−経時高さ)×100/初期高さ)を評価した。
A:20%以下
B:20%を超え30%未満
C:30%
図1記載の転写ロール5に該配合のロールを設置させ,低温・低湿(10℃、30%RH)下300kサイクル給電ランニングさせたロールの抵抗変化を初期から経時ラン後の高温・高湿(30℃、80%RH)間での抵抗値の環境変動幅(△log桁差)を評価した。
A:0.5桁未満
B:0.5桁以上1桁未満
C:1桁以上
70℃チャンバーで1cm長さに切り取り断面を30%圧縮させ72時間放置させた後のロールを取り出し後1日放置しその回復性を見た。
初期の高さからの回復率((初期高さ−経時高さ)×100/初期高さ)を評価した。
A:20%以下
B:20%を超え30%未満
C:30%
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (11)
- ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムとを過酸化物架橋及び発泡してなる発泡樹脂、及び、
カーボンブラックを含む
導電性発泡部材。 - 前記樹脂Bが、エピクロロヒドリン−エチレンオキシド−アリルグリシジルエーテル共重合体を含む請求項1に記載の導電性発泡部材。
- 前記発泡樹脂における前記樹脂Bの含有量が、前記発泡樹脂の全質量に対し、30質量%以下である請求項1又は請求項2に記載の導電性発泡部材。
- 前記カーボンブラックが、吸油性の異なる2種以上のカーボンブラックを含む請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の導電性発泡部材。
- 前記樹脂Bが、スチレンブタジエンゴムを含む請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の導電性発泡部材。
- 酸化亜鉛及び酸化マグネシウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を更に含む請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の導電性発泡部材。
- 前記樹脂Aが、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂である請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の導電性発泡部材。
- ニトリルゴム、クロロプレンゴム及び水素化ニトリルゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Aと、スチレンブタジエンゴム及びエピクロロヒドリン系ゴムよりなる群から選ばれた少なくとも1種の樹脂Bと、エチレン−プロピレン−ジエンゴムと、カーボンブラックと、過酸化物と、発泡剤とを含む組成物を架橋及び発泡させ発泡樹脂を得る工程を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の導電性発泡部材の製造方法。
- 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の導電性発泡部材を有する転写ロール。
- 請求項9に記載の転写ロールを有し、像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像保持体の表面に形成された潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
請求項9に記載の転写ロールを有し、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備える画像形成装置。
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